[發明專利]基于改進LADRC的異步電機電流內環解耦控制方法

有效

• 申請號: 202010559557.4
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111682819B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 周雪松;王成龍;馬幼捷;吳博寧;劉茂;陶瓏
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: H02P21/13
• 分類號: H02P21/13;H02P21/14;H02P21/22
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理有限公司 11562
• 代理人: 謝秀娟

1.一種基于改進LADRC的異步電機電流內環解耦控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1、建立異步電機在ABC三相靜止坐標系下的動態數學模型；

步驟S2、將轉子磁鏈定向，通過派克變換得到異步電機在d-q旋轉坐標系下的動態數學模型；

步驟S3、根據異步電機在d-q旋轉坐標系下的動態數學模型，確定線性自抗擾控制器的階數與控制器增益，并構建改進線性自抗擾控制器；

步驟S4、對改進后的線性自抗擾控制器進行參數整定，通過改進的線性自抗擾控制器完成對異步電機的電流內環解耦控制；

線性自抗擾控制器包括線性擴張觀測器、線性誤差反饋控制律；通過對所述線性擴張觀測器進行改進獲得所述改進的線性自抗擾控制器；

改進的線性擴張觀測器如式8所示：

式中，e為系統輸出估計誤差，u為控制器輸出，x₁為系統輸出，b₀為控制器增益,σ為漏磁系數，L_s為定子電感；x₂為需要補償的系統總擾動，z₁為對系統輸出x₁進行估計，z₂為對系統總擾動x₂進行估計，β₁、β₂為LESO的增益。

2.根據權利要求1所述的基于改進LADRC的異步電機電流內環解耦控制方法，其特征在于，異步電機轉子磁鏈定向下，異步電機在d-q旋轉坐標系下的動態數學模型如式1所示：

式中，i_sd、i_sq分別為時域中定子電流在d、q軸的分量，u_sd、u_sq分別為時域中定子電壓在d、q軸的分量，R_s為定子電阻，L_s、L_r分別為定子、轉子電感，L_m為定轉子互感，σ為漏磁系數，ω₁為同步電角速度，ψ_r表示轉子的磁鏈；

對式1進行拉氏變換，得到電流環控制對象的頻域描述，如式2所示：

式中，U_sd、U_sq分別為復頻域中定子電壓在d、q軸分量，I_sd、I_sq分別為復頻域中定子電流在d、q軸分量，s表示復數，ω₁σL_sI_sq、ω₁σL_sI_sd分別為d、q軸下轉矩勵磁系統與勵磁系統間的電流耦合項。

3.根據權利要求1所述的基于改進LADRC的異步電機電流內環解耦控制方法，其特征在于，所述改進的線性自抗擾控制器還包括線性跟蹤微分器。

4.根據權利要求1所述的基于改進LADRC的異步電機電流內環解耦控制方法，其特征在于，將異步電機矢量控制結構中的定子勵磁電流分量調節器、定子轉矩分量調節器更換為改進后的線性自抗擾控制器，實現對異步電機電流內環的解耦控制。