异步电机自抗扰控制系统的效率优化研究

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1、分类号密级异步电机自抗扰控制系统的效率优化研究研究生姓名：刘学飞指导教师姓名、职称：彭晓教授学科专业：电机与电器研究方向：现代交流调速系统湖南工业大学二零一五年十二月九日分类号密级＿异步电机自抗扰控制系统的效率仇化研究＊ｅＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙｉｓｅａｒｃｈｏｆｐａｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒＡＤＲＣｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｓｙ研究生姓名：刘学飞指导教师姓名、职称：彭晓教授学科专业：电机与电器研巧方向：现代交流调速系统。＾２‘０５／旅方答雜円期２／＜答辩委员会主席湖南工业大学

2、二零一五年十二月九日＊？湖南工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。Ｃ作者签名：之〇若它＞日期；Ｔ年／／／月／日ｊ湖南工业大学论文版权使用授枚书本人了解湖南工业大学有关保留、使用学位论文的规定，目Ｐ；学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可公布学位论文

3、的全部或部分内容，可采用复印、缩印或其他手段保存学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部口规定送交学位论文。＊作者签名：乃聲＆导师签名：＾日期；？。／户年＾月／。日７＾－？二ＳＴ—ｒ－￣＇摘要异步电动机是生活生产实践等各个领域的重要驱动力量。伴随着越来越严重的环境污染和能源危机，异步电机工作时的效率就显得很重要，受到各界人士的关注。异步电动机调速方面的深入研究促进了效率优化控制的发展，一般矢量控制采用恒磁通调节，异步电机处在轻载工作状态时效率值一般不高，稳态运行时，效率会明显下降。本文主要研究的是异步电机自抗扰控制系统工作在轻载状态时的效率优化策略，

4、提升工作效率。论文最先讲解了异步电机内部的损耗特性，建立了计算铁耗的异步电机矢量调节仿真模型，对于传统PI调节容易产生超调、反应速度偏慢的缺点。设计了自抗扰速度调节器，自抗扰控制（ADRC）由三部分组成：跟踪微分器、扩张状态观测器和非线性误差反馈控制律三部分组成。它不依赖于系统精确模型，将模型内扰和不可测外扰的作用归结为系统的总扰动，利用误差反馈的方法对其进行实时估计，并给予补偿，仿真结果表明，相对于经典PI控制器，自抗扰控制器在较宽的调速范围内具有更好的动态性能以及对负载扰动、电机参数变化都具有更好的鲁棒性。论文在自抗扰速度调节器矢量调节的系统中探究了损耗模型法和搜索法两种

5、节能策略。通过对系统实验结果进行分析，损耗模型法能有效降低电机损耗，但电机参数变化会使损耗模型法得到的转子磁链偏离最优磁链。搜索法具有较好的鲁棒性，有效提高了系统效率，但是控制系统较为复杂。最后，以TI公司生产的DSP芯片TMS320F28335为系统核心控制芯片建立了基于损耗模型法自抗扰矢量控制系统实验平台，分别对系统硬件部分和软件部分进行总体设计，通过实验研究证明基于损耗模型效率优化方法能有效提高异步电机系统效率。关键词：异步电机，自抗扰控制器，矢量控制，效率优化控制IABSTRACTAsynchronousmotorisimportantdrivingforceofth

6、eproductionpracticeandotherfields.Withmoreandmoreseriousenvironmentalpollutionandenergycrisis,theefficiencyoftheworkoftheasynchronousmotorisveryimportant,attractingtheattentionofpeoplefromallwalksoflife.Depthstudyofasynchronousmotorspeedregulationpromotesthedevelopmentoftheefficiencyoptimiz

7、ationcontrol,generallyusingconstantfluxvectorcontrolregulation,asynchronousmotorefficiencyvaluesatlightloadstateisgenerallynothigh,steady-stateoperation,efficiencydecreasedsignificantly.ThispaperstudiestheasynchronousmotorcontrolsystemADRCworkefficiencya