【技术实现步骤摘要】
一种异步电机速度环PI参数优化设计方法
本专利技术涉及异步电机控制技术，具体涉及一种异步电机速度环PI参数优化设计方法。
技术介绍
目前工业上用到的自整定技术多为基于参数模型的自整定方法，其指导思想是首先分析辨识控制对象的数学模型，之后在此基础上用整定算法对控制器参数进行整定。其中PI自整定算法由于结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而被广泛使用于工业控制领域。但是在冶金、钢铁等自动化变频器中，异步电机速度环延迟由于延迟环节种类多样化、系统复杂化而不好估测，导致模型构建的参数与实际系统不能够对应，PI参数设计不准，从而在实际工程运用过程中容易出现速度震荡，严重时变频器过流等现象。针对上述问题，本专利技术提供一种方法，在矢量控制系统下，根据实际系统中的速度环延迟对PI控制进行整定，优化设计PI参数。与传统PI控制相比，优化后的系统具有更好的动静态性能。本方法未改变控制器结构，通用性较强，且易于实现，具有较好的工业运用前景。
技术实现思路
为了解决异步电机速度环在矢量控制下转速波动，严重时过流的问题，本专利技术提出了一种异步电机速度环PI参数优化设计方法。具体步骤为：步...
【技术保护点】
1.一种异步电机速度环PI参数优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：构建异步电机电压和电流的关系模型，并根据异步电机电压和电流的关系模型构建电流环开环传递模型，进一步根据工程整定法可得电流环PI参数；步骤2：简化电流环开环传递函数，构建速度环开环传递模型，根据速度环开环传递模型结合工程整定法可得速度环PI参数；步骤3：将未优化设计的PI参数运行于实际系统；步骤4：通过对实际系统延时参数计算，得到工程上速度环实际延迟时间；步骤5：通过工程上速度环实际延迟时间，得出工程上速度环实际延迟时间系数；步骤6：优化设计PI参数值并带入实际系统使之稳定运行。
【技术特征摘要】
1.一种异步电机速度环PI参数优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：构建异步电机电压和电流的关系模型，并根据异步电机电压和电流的关系模型构建电流环开环传递模型，进一步根据工程整定法可得电流环PI参数；步骤2：简化电流环开环传递函数，构建速度环开环传递模型，根据速度环开环传递模型结合工程整定法可得速度环PI参数；步骤3：将未优化设计的PI参数运行于实际系统；步骤4：通过对实际系统延时参数计算，得到工程上速度环实际延迟时间；步骤5：通过工程上速度环实际延迟时间，得出工程上速度环实际延迟时间系数；步骤6：优化设计PI参数值并带入实际系统使之稳定运行。2.根据权利要求1所述的异步电机速度环PI参数优化设计方法，其特征在于：步骤1中所述异步电机电压和电流的关系模型如下所示：其中，Rs为定子电阻，usd为定子d轴电压，usq为定子q轴电压，isd为定子d轴电流，isq为定子q轴电流，Lm为互感，Lr为转子电感，Ls为定子电感，ω1为同步角频率，ψr为转子磁链，漏感为电流环PI调节器传递函数为kcp为电流环比例增益系数，kci为电流环积分系数；步骤1中所述构建电流环开环传递模型为：补偿耦合项ω1σLsisq、小惯量环节合并后，根据异步电机电压和电流的关系模型得到电流环开环传递模型如下：其中，电流环延迟时间为kc为电流环延迟时间系数，Tpwm为PWM波周期，fM为载波频率；步骤1中所述根据工程整定法可得电流环PI参数为：其中，ξ为阻尼比，Rs为定子电阻，Ls为定子电感，kcp为电流环比例增益系数，kci为电流环积分系数。3.根据权利要求1所述的异步电机速度环PI参数优化设计方法，其特征在于：步骤2中速度环PI调节器传递函数为ksp为速度环比例增益系数，ksi为速度环积分系数，将电流环简化为一阶惯性环节，并根据电机转矩电流和转矩之间的关系以及电机的动力公式，得到速度环开环传递模型为：其中，速度环延迟时间为kc为电流环延迟时间系数，ks为速度环延迟时间系数，Tpwm为PWM波...
【专利技术属性】
技术研发人员：许小龙，王胜勇，卢家斌，王傲能，
申请(专利权)人：中冶南方武汉自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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