PMSM基于模型辅助的LADRC控制研究
2022-03-21严伟灿魏学良黄晓艳
姜 泽,严伟灿,魏学良,黄晓艳
(1.浙江大学 电气工程学院,杭州 310027;2.卧龙电气驱动集团股份有限公司,浙江 绍兴 312300)
0 引 言
永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)因其具有效率高、功率密度高、可靠性高等优点,在新能源汽车、电动航空、运动伺服、数控机床、工业及民用等领域得到广泛的应用与研究[1-2]。通常地,永磁同步电机速度双闭环控制回路由电流内环和速度外环组成,内、外环通常采用PI控制。传统PI控制器参数适应性差,当控制对象工况复杂或参数发生变化时,需重新调整控制器参数来保证系统的稳定性和良好的控制品质[3],而PMSM内部是一个多变量、时变和复杂非线性电磁系统,当系统面对负载突变或不确定干扰时,传统PI控制难以达到较好的抗干扰能力,容易产生系统超调和振荡等问题。因此,对PMSM控制系统而言,提升其控制系统的抗干扰性能尤为重要。
针对PI控制存在的缺陷,韩京清先生于1998年在文献[4]中提出了自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control,ADRC)。该控制算法能对系统的内、外干扰进行实时观测和补偿,具有较强的抗干扰能力和良好的控制性能,因此被广泛应用于诸多领域。随着ADRC的发展,高志强教授针对ADRC控制器参数多且难以整定等问题,在文献[5]中提出了控制器参数基于带宽整定的线性自抗扰控制(Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC),LADRC在继承了传统ADRC优点的基础上,极大的简化了控制器参数的整定,推动了LADRC工程应用研究。文献[6]中针对传统LADRC的线性扩张状态观测器抗扰和抗噪双优化的问题,提出了一种自适应调整的变增益线性扩张状态观测器的控制策略,有效提高了PMSM调速系统的抗干扰和抗噪性能。……
