感应电动机的自适应控制建模与仿真

发布时间：2009-09-11 作者：丁瑜,卢子广,邓敏茜

        0 引言
        随着电力电子和新型电机控制技术的不断发展， 作为交流调速系统的主要驱动部件，感应电机因其结 构简单，运行可靠，性能优良等优点在交流调速系 统中得到了广泛应用。但是，由于感应电机是一个多 变量、非线性、强耦合的被控对象，使得感应电机的控 制问题变得非常复杂。因此，如何设计控制器来实现 感应电机的高性能控制一直是研究感应电机的热点 问题。
        近年来随着控制理论的发展，非线性控制理论不 断的应用到感应电机控制系统的设计中，如神经网络 理论[1]、反馈线性化理论[2]、自适应控制理论[3]、滑模控 制理论[4]等。本文在分析感应电动机数学模型的基础 上，采用自适应控制理论并结合滑模控制理论的特点 设计了感应电动机的自适应控制器。该设计方法对 于电机参数的变化具有鲁棒性，在转子电阻和负载未 知的前提下，能够获得很好的转速跟踪和磁链跟踪性 能，并且在起动和加速过程中有效的抑制了转速超 调。该设计方法首先采用二阶滤波环节来平滑转速指 令，然后采用自适应方法将系统中某一信号作为虚拟 控制信号，进而使系统简化，再应用李亚普诺夫稳定 性理论实现该虚拟控制信号，同时对未知参数进行估 计。在Matlab/Simulink 中搭建了感应电动机控制系统 的仿真模型，对该设计方法进行了仿真，仿真结果验 证了所设计的控制器的有效性。Matlab/Simulink 中的 仿真模型如图1 所示。