刘 乐 高 杰 强嘉萍 丁素艳

基于浸入与不变理论的交流异步电机自适应位置跟踪控制

刘 乐1,2高 杰1,2强嘉萍1,2丁素艳1,2

（1. 燕山大学智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心 秦皇岛 066004 2. 燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室 秦皇岛 066004）

为了提高交流异步电机在参数摄动和负载扰动下的位置跟踪控制性能，该文提出一种基于浸入与不变（I&I）理论的自适应控制方法。首先，通过构造非线性扩张状态观测器（NLESO）对系统的负载扰动进行动态观测，提高系统的跟踪控制精度；其次，基于I&I理论对系统的摄动参数设计自适应估计器，实现参数估计值渐近收敛到真实值；再次，基于I&I理论分别完成交流异步电机位置和磁链跟踪控制器的设计，实现对系统给定值的精确跟踪控制；最后，将该文所提方法与动态面控制（DSC）方法和I&I控制方法进行仿真及实验对比研究，结果验证了该文所提方法的有效性和可行性。

交流异步电机 自适应位置跟踪控制 浸入与不变理论 非线性扩张状态观测器

0 引言

交流异步电机具有结构简单、体积小、运行成本低、可靠性高、维护方便等优点，在化工、纺织、冶金、建筑、农机、矿山等行业有着广泛应用，对我国的国民经济和人民生活有着密切联系和重要影响[1-3]。然而，交流异步电机具有多变量、非线性、强耦合等特征[4]，且易受负载扰动和参数摄动等不确定因素的影响，给交流异步电机的分析和控制带来了一定的挑战。

为了实现交流异步电机在参数摄动和负载扰动下的位置跟踪控制，国内外许多学者进行了广泛而深入的研究。……