永磁同步电机调速系统非线性自抗扰控制器设计与参数整定
Proceedings of the CSEE（2020）
摘要
基于传统PI控制算法的调速系统中,参数适应性差、抗扰性能一般,尤其电机低速运行时,齿槽转矩脉动、传感器精度受限等原因导致其低速带载能力差.非线性自抗扰控制器(nonlinear active disturbance rejection controller,NLADRC)用于永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)调速系统时,由于具有对扰动的估计和补偿的能力,可以有效提高系统的抗扰能力及跟踪精度.但NLADRC仍然存在待整定参数多、物理意义不明确等问题.该文深入剖析其抗扰机理,特别着重研究各参数对整个系统动静态性能的影响,总结出参数整定的规律;另外低速时利用跟踪微分器对编码器位置信号平滑处理,在减小噪声的同时提高系统的精度和运行平稳性.将提出的改进控制算法应用于3.5kW PMSM实验平台中.实验结果证明,改进型算法能保证电机在低速甚至零速下仍能带额定负载稳定运行,且具有良好的动静态性能.
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