負載觀測 永磁同步電機的負載觀測及前饋補償

2021-10-11 18:07:41 字數 1651 閱讀 8782

前言:閒來無事,看了看電機負載轉矩觀測及前饋補償的文章,發現可以把電機的負載轉矩給觀測出來同時將觀測出來的負載轉矩作為干擾給前饋補償回去,這樣可以顯著地提高電機轉速的平穩性。用了一點時間看懂負載轉矩觀測的文章及完成了對應的**,也算做了一點事情,特在此記錄。

step3. 負載力矩觀測

step4. 負載力矩前饋補償**結果

step5. 總結

學電機的基本操作,這裡先把向量控制模型搭好。

由於負載力矩的計算公式中是含有轉動慣量這一引數的,所以需要先把轉動慣量辨識出來。這裡採用遺忘因子最小二乘法辨識轉動慣量。

真實電機引數:

結論:可得辨識效果準確,在1s時出現抖動是因為負載力矩為step突變函式,導致在突變時刻電機的轉動慣量會產生乙個突變,不過隨後很快的恢復到了標準值。

設定負載力矩觀測器,輸入電磁力矩,轉子速度和上一步辨識到的轉動慣量,你可能不信,在觀測負載力矩的同時還能觀測出電角速度。

結論:在0.1s之後系統便能夠迅速的觀測出負載轉矩,且穩態誤差很小,穩態誤差還可以通過調參來進一步降低。當我把負載力矩設為正弦函式時**結果是一樣的,誤差很小,很快能辨識出來,可得負載力矩觀測方法是正確的,到這一步大部分工作已完成。

將觀測出來的負載力矩前饋補償到電流環前:

結論:藍色線是負載轉矩補償前,紅色線是負載轉矩補償後,可以看到,由於電機的負載力矩突變或是正弦的負載力矩的變化,電機轉速也會受到較大的影響,兩次結果均表明,如果能將觀測到的負載力矩作為干擾給前饋補償回去,那麼會大大的減小負載力矩帶來的電機轉速變化。

在電機向量控制系統中,電流環的跟蹤速度遠大於速度環的跟蹤速度(一般為十倍以上)。因此當負載轉矩發生擾動之後,轉速環會經歷較長的時間才能作出反應,這樣就導致電機的轉速受到較大影響。

如果能將觀測到的負載轉矩對電機的電流環進行前饋補償,從而使擾動直接作用於電流給定,則可以加快系統對擾動的響應速度,使得電機的輸出轉矩迅速變化,快速平衡了負載擾動,從而使得轉速受到的影響較小。

最後此次**圓滿成功!

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