基于全阶观测器的异步电机解耦控制方法及异步电机技术

本发明专利技术公开了基于全阶观测器的异步电机解耦控制方法及异步电机，其方法包括如下步骤：根据改进的反馈增益矩阵确定全阶自适应状态观测器的状态方程；根据转速辨识自适应算法确定异步电机的观测转速；将所述异步电机的观测转速与异步电机的转速给定值进行闭环比例积分调节，得到定子电流在MT坐标系下的T轴分量给定值，同时,获取定子电流在MT坐标系下的M轴分量给定值，并进一步确定定子电压在MT坐标系下的分量；利用电压空间矢量控制方式，以所述定子电压在MT坐标系下的分量对异步电机进行闭环控制。本发明专利技术通过改进反馈增益矩阵，可提高全阶自适应状态观测器观测转速的收敛速度及低速运行时的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
基于全阶观测器的异步电机解耦控制方法及异步电机
本申请涉及电机控制
，尤其涉及基于全阶观测器的异步电机解耦控制方法及异步电机。
技术介绍
目前，虽然模型参考自适应法被广泛用来实现感应电机无速度传感器的转速估计，但还是这种方法存在着一些不可避免的缺陷，其电压模型中存在积分饱和问题和直流偏置问题，且易受到电机参数影响造成转速估算精确度不高；全阶观测器法是模型参考自适应法中的一种特殊的方法，其原理是将极点随转速变化的异步电机作为参考模型，全阶观测器模型则看作一个变极点的可调模型，该方法避免了纯积分带来的积分饱和及直流偏移问题；但传统全阶观测器增益矩阵中的元素通常采用极点配置的方式来确定的，增益矩阵是时变的，在控制过程中不断的进行计算更新，造成控制系统运行速度慢和稳定性较差的问题。同时，在基于无速度传感器的异步电机矢量控制系统中，一般采用比例积分调节器分别对定子电流励磁分量和转矩分量进行反馈闭环控制，该方法结构简单、易于实现，但是忽略定子电压分量的耦合问题，从而影响系统的动态性能；一些传统的解耦控制存在电流检测值延时问题，导致系统易出现不稳定。
技术实现思路
本专利技术提出了基于全阶观测器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于全阶观测器的异步电机解耦控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S10.根据改进的反馈增益矩阵确定全阶自适应状态观测器的状态方程；S20.根据转速辨识自适应算法确定异步电机的观测转速；S30.将所述异步电机的观测转速与异步电机的转速给定值进行闭环比例积分调节，得到定子电流在MT坐标系下的T轴分量给定值，同时,获取定子电流在MT坐标系下的M轴分量给定值，并进一步确定定子电压在MT坐标系下的分量；S50.利用电压空间矢量控制方式，以所述定子电压在MT坐标系下的分量对异步电机进行闭环控制。

【技术特征摘要】
1.基于全阶观测器的异步电机解耦控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S10.根据改进的反馈增益矩阵确定全阶自适应状态观测器的状态方程；S20.根据转速辨识自适应算法确定异步电机的观测转速；S30.将所述异步电机的观测转速与异步电机的转速给定值进行闭环比例积分调节，得到定子电流在MT坐标系下的T轴分量给定值，同时,获取定子电流在MT坐标系下的M轴分量给定值，并进一步确定定子电压在MT坐标系下的分量；S50.利用电压空间矢量控制方式，以所述定子电压在MT坐标系下的分量对异步电机进行闭环控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述S30和S50之间，还包括S40：S40.通过改进的前馈解耦算法，对所述定子电压在MT坐标系下的分量补偿交叉耦合电压分量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述S10中，所述改进的反馈增益矩阵为：其中，Lr为转子电感，Ls为定子电感，Lm为互感，k为全阶自适应状态观测器的极点与异步电机极点的比值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据改进的反馈增益矩阵确定全阶自适应状态观测器的状态方程如下：其中，Ls为αβ坐标系下的定子电流，Ls＝[isαisβ]7，isα和isβ分别为定子电流在αβ坐标系下的分量，为αβ坐标系下的观测定子电流，和分别为观测定子电流在αβ坐标系下的分量，为αβ坐标系下观测转子磁链，和分别为观测转子磁链在αβ坐标系下的分量，us为αβ坐标系下定子电压，us＝[usαusβ]7,usα和usβ分别为定子电压在αβ坐标系下的分量，为αβ坐标系下观测转子转速，Rr为转子电阻，Rs为定子电阻，Lr为转...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗剑，任林，石弘洋，闫娜云，董建功，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：上海,31