感应电机Super-twisting算法定子磁链观测器设计

潘月斗，　陈涛，　陈泽平

(1.北京科技大学 自动化学院，北京100083；2.北京科技大学 钢铁流程先进控制教育部重点实验室，北京100083)



感应电机Super-twisting算法定子磁链观测器设计

潘月斗1,2，陈涛1,2，陈泽平1,2

(1.北京科技大学 自动化学院，北京100083；2.北京科技大学 钢铁流程先进控制教育部重点实验室，北京100083)

摘要:为了提高感应电机定子磁链的观测精确度，提出了一种基于Super-twisting算法的磁链观测方法，设计了定子磁链观测器，并应用到感应电机直接转矩控制中。依据滑模变结构控制的鲁棒性特点来抑制多输入多输出定子磁链观测器系统中的扰动。利用Super-twisting算法所需信息少的优点，设计了简单的控制律，从而更适合于实际工程应用。在对观测器稳定性进行分析时，将转速和耦合量看作扰动来处理，并给出了系统一致渐近稳定的充分条件。与常规电压模型法相比，基于Super-twisting算法的定子磁链估算值更加准确，且对电机定子电阻参数变化具有更强的鲁棒性。仿真和实验结果验证了该方法的有效性。

关键词:感应电机；Super-twisting算法；磁链观测；电流观测；直接转矩控制

0引言

感应电机具有结构简单、制造容易、坚固耐用、价格便宜、运行可靠、维护方便、运行效率高、转动惯量小、动态响应快、使用环境和结构发展不受限制等优点[1]，被广泛应用于工农业生产、国防、科技及社会生活等各个方面。随着直接转矩控制和矢量控制技术的出现，使其逐渐进入了伺服控制领域[2]。直接转矩控制方法是把转矩作为被控量，并由电流和定子磁链估算，定子磁链观测值的精确度直接影响直接转矩控制的控制效果[3]。……