基于转动惯量的异步电机参数自整定系统研究

2015-01-21毛丁辉邱建琪史涔溦

机电工程 2015年6期

毛丁辉，邱建琪，史涔溦

(浙江大学电气工程学院，浙江杭州310027)

0 引言

近年来，随着电力电子技术、计算机控制技术的发展，交流伺服控制在伺服控制领域逐渐占据了主导地位，交流电机特别是异步电机在伺服控制中得到了广泛应用［1］。

在小型异步电机控制系统中，负载的转动惯量一般是电机转子转动惯量的数倍甚至数十倍，因此负载转动惯量的变化能够对系统的动态特性产生显著影响。例如，在工业控制领域广泛应用的多轴运动机器人，在传送物体时电机负载的转动惯量会发生较大变化，如果不能实时辨识转动惯量并整定控制参数，会显著影响系统动态性能［2］。因此，对异步电机控制系统转动惯量进行辨识并实现控制参数自整定是提高系统性能的有效手段［3］。

在电机参数自整定领域，国内外学者开展了大量研究。文献［4］提出一种PID 参数模糊自整定控制策略，利用模糊控制规则对永磁同步发电机伺服系统进行参数自整定，取得了较好的仿真效果;文献［5-6］利用惯性系统幅频响应提出一种基于转动惯量辨识的参数自整定策略，取得较好的辨识效果，但缺少自整定部分的实验研究。

本研究采用改进最小二乘法辨识系统转动惯量，基于辨识结果设计参数自整定系统，并利用dSPACE设备进行实验验证，以证明该系统能显著改善负载转动惯量频繁变化异步电机系统的动态性能。