基于模糊自适应速度控制器的异步电机矢量控制系统研究.docx
《基于模糊自适应速度控制器的异步电机矢量控制系统研究.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于模糊自适应速度控制器的异步电机矢量控制系统研究.docx(9页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、基于模糊自适应速度控制器的异步电机矢量控制系统研究沟通异步电机的数学模型是一个高阶、多变量、强耦合的非线性系统,直到引入基于坐标变换的矢量控制算法,才使得沟通异步电机的调速性能可以和直流电机相媲美。但是坐标变换的解耦作用并没有改变异步电机是一个高阶、多变量非线性系统的本质,基于电机数学模型的矢量控制仍然受到电机参数变化的影响。为理解决控制器过分依靠于被控对象参数的缺点,我们在电机的速度控制中引入模糊控制理论,模糊控制具有不依靠于被控对象准确数学模型,便于利用专家经历,适应性、鲁棒性强的特点,可以很好的克制调速系统模型和环境参数的变化。但是单纯的模糊控制又具有存在稳态误差以及稳态时轻易抖动的缺点
2、,为理解决此问题,引入模糊控制理论来在线整定PI控制器的参数,这便构成了模糊自适应PI调节器。2按转子磁场定向的异步电机矢量控制系统仿真模型采用参数重构和状态重构的当代控制理论概念,可以实现异步电机定子电流的励磁分量和转矩分量之间的解耦,实现将沟通电机的控制经过等效为直流电机的控制经过。根据矢量控制的根本原理,我们建立了按转子磁场定向的异步电动机矢量控制系统仿真模型,其构造如图1所示。align=center图1按转子磁场定向的异步电动机矢量控制系统仿真模型/align本系统分为转速控制子系统和磁链控制子系统,其中转速控制子系统与直流调速系统类似,采用了串级控制构造。转速控制子系统中设置了转速
3、调节器ASR,转速反应信号取自于电机轴上的的测速传感器。转速调节器的输出Tei作为内环转矩调节器ATR的给定值,转矩反应信号取自转子磁链观测器,设置转矩闭环的目的是,降低或者消除两个通道之间的惯性耦合作用,另外从闭环意义上来讲,磁链一旦发生变化,相当于对转矩内环的一种扰动,必将受到转矩闭环的抑制,进而减少或者防止磁链突变对转矩的影响。在磁链控制子系统中,设置了磁链调节器,的输入由外部给定,磁链反应信号来自于磁链观测器。模糊自适应PI调节器1模糊自适应P调节器的构造模糊自适应PI控制器以误差e和误差变化ec为输入,以Kp和Ki或者其增量Kp、Ki作为输出,利用模糊控制规那么在线对PI参数进展调整
4、,其构造如下图:align=center图2模糊自适应PI调节器构造/align2模糊自适应PI调节器的控制规那么模糊自适应PI调节器的作用是为了找出Kp、Ki与e和ec之间的模糊关系,通过不断的检测e和ec,根据模糊控制原理对Kp和Ki进展调整,进而使被控对象具有良好的动、静态性能。从系统的稳定性、响应速度、超调量和稳态精度等各方面来考虑,Kp、Ki的作用如下:1比例系数Kp的作用是加快系统的响应速度,进步系统的调节精度,Kp越大,系统响应速度越快,调节精度越高,但易产生超调。Kp取值过小那么会降低调节精度,使得响应速度缓慢,进而延长调节时间。2积分系数Ki的作用是消除系统的稳态误差,Ki越
5、大,系统的稳态误差消除越快,但过大的Ki那么会在响应的初期产生积分饱和现象,进而引起响应经过的较大超调。Ki过小又会使静态误差难以消除,影响系统的调节精度。为了和常规的PI控制器做比拟,在这里选择PI控制器参数的增量Kp、Ki作为模糊控制器的输出。设误差e和误差变化ec,以及Kp、Ki的模糊子集都是NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB,其中的元素分别代表负大、负中、负小、零、正小、正中、正大。并设模糊子集的论域都为-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,根据实际操纵经历和专家知识,建立Kp、Ki和e、ec和之间的模糊规那么表,如表1和表2所示:align=cente
6、r表1:Kp的模糊规那么表表2:Ki的模糊规那么表/align3量化因子和比例因子确实定模糊控制器的输入量误差e,误差变化量ec和输出控制量u都是连续变化的准确量,所以先将他们离散化。假设准确量的实际变化范围为-x,x,模糊子集的论域为-n,n,那么误差的量化因子Ke=n/x,误差变化的量化因子Kc=n/x,输出控制量的比例因子Ku=x/n。本系统中速度的给定wr为100rad/s,控制任务是将电机的速度控制在给定值附近,误差的允许范围为不大于3%,那么误差的根本论域为-3,3,误差e的量化因子Ke=6/3=2。设误差变化率的允许范围为不大于误差的5%,那么误差变化ec的根本论域为-0.15,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 模糊 自适应 速度 控制器 异步电机 矢量 控制系统 研究
限制150内