ce-adrc异步电机直接转矩控制系统研究

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1、2014年第2期工业仪表与自动化装置·117·CE—ADRC异步电机直接转矩控制系统研究付家才，魏超全(黑龙江科技大学电气与信息工程学院，哈尔滨150022)摘要：由于传统PID控制器存在着参数整定复杂的缺陷，应用在直接转矩控制(DTC)的调速系统中时，调速的范围和精确度都受到很大限制。该文研究了一种新的异步电机直接转矩调速系统，即在自抗扰控制器(ADRC)中运用交叉熵算法(CE)对速度参数进行优化。仿真实验表明：基于CE—ADRC异步电机直接转矩控制系统，在调速范围和精度方面比经典PID控制器更具优越性。关键词：交叉熵算法；自抗扰

2、控制；直接转矩控制；异步电机调速中图分类号：TP27l文献标志码：A文章编号：1000—0682(2014)02—0117—04StudyondirecttorquecontrolofinductionmotorbasedonCE—ADRCFUJiacai，WEIChaoquan(SchoolofElectrical＆InformationEngineering，Heilon~iangUniversityofScience＆Technology，Harbin150022，China)Abstract：ClassicPIDcontro

3、llercan’tfulfilltherequirementsofawiderangeandhighprecisionspeedmodulationofinductionmotorbasedondirecttorquecontrol(DTC)owningtoitsowndefectsofcomplexparameterstuning．Anewdirecttorquecontrolspeedmodulationofinductionmotorbasedonac-tivedisturbancerejectioncontrol(ADRC)

4、withcrossentropyalgorithm(CE)fortuningspeedcontrollerparameterswasconstituted．ThesimulationresultsshowthatthedirecttorquecontrolspeedmodulationofinductionmotorbasedonCE——ADRCasynchronousmotorhasmoreadvantagesinthespeedrangeandaccuracythantheclassicalPIDcontroller．Keywo

5、rds：crossentropyalgorithm；activedisturbancerejectioncontrol；directtorquecontrol；speedmodl】1ati0n0finducti0nmotor异步电动机的交叉耦合的时变参数统一视为系统的0引言“扰动”，参数，卢：作为自抗扰控制器中的误差非在传统的三相异步电机直接转矩控制(DTC)调线性反馈律增益参数，相似于PID控制中的比例、微速系统中，速度环一般都采用PID控制器。这是由分、积分系数，采用交叉熵算法以r(k)一Y(k)一0于PID控制器形式简单、性能

6、优良，同时鲁棒性可以的原则进行实时优化，能使自抗扰控制器具有适应保持在较宽的操作范围内。但是PID参数的整定，控制对象参数变化的自学习能力J。该文在采用一直是依赖工程技术人员的经验和试凑等方法来调自抗扰控制算法的基础上，再借助交叉熵算法对自整，费时费力且难以满足控制要求，不易满足大范围抗扰控制器参数的整定，构成新的直接转矩控制调高性能的调速要求。大量的学者也研究出了很多新速系统。的方法，如模糊控制、神经网络控制、滑膜变结构控1三相异步电动机的直接转矩控制调速系制、自适应控制以及复合控制。这些控制方法虽提高了系统性能，但参数适应范围有

7、限，且系统设计复统结构杂，计算量大。自抗扰控制器(ADRC)可以把三相直接转矩控制技术就是直接在定子两相静止坐标系下分析交流电机的数学模型，直接控制电机的收稿日期：2013—09—30磁链和转矩_2j。给定磁链与实际磁链的差值作为作者简介：付家才(1954)，男，教授，硕士生导师，主要从事电气自动化方面研究工作。磁链滞环调节器的输入，其输出为磁链控制信号；同·118·工业仪表与自动化装置2014年第2期样给定转矩和实际转矩的差值作为转矩滞环调节器z=Ics(xp>㈩~,的输入，其输出为转矩控制信号。结合磁链、转矩的控制信号和定子磁链

8、的位置，可以计算出感应电机式中：X为根据g(x；)生成的样本。的转矩值。图1为三相异步电机直接转矩控制调速最优的重要采样密度g(；V)，可从一个函数系统结构图。族，)与g(，)之间的交叉熵求得。交叉熵即Kullback—Leiben距