感应电动机动态效率优化的自抗扰解耦控制
苗敬利2，李华德l，胡广大1，赵仁涛1
（1北京科技大学信息工程学院，北京100083;2河北工程大学信息与电气工程学院，邯郸056038）
摘要：针对感应电动机系统具有强耦合、不确定性、干扰因素多、非线性等特点，针对感应电机****转矩每安培控制策略，应用自抗扰控制( adrc)静态解耦和扩张状态观测器(eso)动态解耦技术，给出一种适用于感应电机效率优化控制的adrc解耦设计方案。为了提高系统的响应速度减少计算量，设计了一种去掉跟踪微分器(td)，并且eso和nf采用线性函数的adrc。仿真结果表明，该控制方案不仅能提高轻载时电动机的运行效率，而且具有良好的转速跟踪效果，并且具有较好的鲁棒性和抗干扰能力。
关键词：感应电动机；自抗扰控制；效率优化；转速跟踪；解耦
中图分类号：tm346+2 文献标志码：a 文章编号：1001-6848(2010)04-0034-05
o引 言
随着能源危机和环保要求的日益高涨，感应电机的效率优化揎制研究引起了广泛的关注，但大多数的研究是基于稳态的，而且取得了一些研究成果[i-5]。但对于需要频繁地调速的一些工作场合，电动机经常处于动态过程中，因此要求电动机的稳态、动态效率都要高。
目前，对于效率优化的感应电机驱动系统，在动态时，为了提高系统的响应速度通常采取的方式是：
(1)恢复为额定转子磁链下的矢量控制，动态过程结束后，再采用效率优化控制；
(2)直接将定子的励磁电流指令恢复到额定值”1和动态中重新分配定子电流分量的方法，以得到较好的动态响应。这些方法的缺点是没有考虑电机动态变化过程中的效率优化。因此，希望在进行效率优化的同时对电磁转矩和磁链进行动态解耦控制，使转子磁链的改变不影响转速的响应速度。
本文针对****转矩每安培控制策略提出了一种兼顾电动机动态效率和转速响应速度的新的方法，采用adrc和eso动态解耦技术，实现了异步电动机控制系统的动态解耦，在保证动态效率的同时和保证了转速响应的快速性。
1异步电动机的数学模型
1.1异步电动机的每安培****转矩控制
在按转子磁场定向的同步旋转坐标系下，感应电动机的动态数学模型为
电压模型为：
电磁转矩为
当电机稳态运行时则
考虑到定子电流幅值的限制，由(4)式电机定子d、g轴的参考值为：
在稳态运行中，由于转子磁链为常数，由式(1)可知，转速由g轴电流i。产生，转子磁链由定子电流的励磁分量d轴电流i产生，与q轴电流无关，这说明实现了转子磁链和转速的稳态解耦。由式(2)可知，由于大多数电机一很小，定子电流的励磁分量i。可由磁链电压分量usd单独控制，即i/sd控制转子磁链。定子电流的转矩分量；可由转矩电压分量zlsq线性控制，从而u控制转速。因此能获得高的控制性能。但在动态过程中，为提高电机实现定子电压分量线性控制定子电流分量，从而实现转子磁链和转速的解耦控制。 < |
