计及变流器影响的直驱式永磁同步发电机二阶自抗扰控制

研究基于新型自抗扰技术的直驱式永磁同步发电机电气控制系统。考虑变流器对控制系统输出电压的影响,建立发电机组的数学模型,以此为基础设计二阶自抗扰控制器,对设计的扩张状态观测器和控制器的收敛性进行分析并给出控制参数配置方法。通过仿真对所提控制系统的可行性及控制性能进行定量分析,结果表明,该控制系统能够快速稳定的控制发电机组的运行过程,且相比传统的矢量控制及一阶自抗扰控制具有更好的动态性能及鲁棒性能。

一般工业对象的二阶自抗扰控制

自抗扰控制器 (Auto Disturbance RejectionController,ADRC)在较广泛的一大类不确定系统和系统中存在强干扰的情况下表现出很强的适应性和鲁棒性。基于ADRC的控制能力 ,研究了用二阶ADRC来控制一般工业对象 (一至三阶 )的问题。理论分析和数值仿真结果表明 ,二阶ADRC不但能够控制存在扰动的一阶和三阶线性、非线性对象 ,而且控制效果也很理想 ,充分体现出非线性控制器的优点。另外 ,二阶ADRC的参数也容易调整。

大纯滞后纯积分对象的二阶自抗扰控制

具有纯滞后的一阶惯性环节是研究滞后问题的典型对象。采用修改后的二阶自抗扰控制器ADRC(Auto Disturbance RejectionController) ,研究了大纯滞后纯积分对象的控制。仿真表明 ,二阶ADRC能有效控制该类对象 ,并表现出较强的鲁棒性和抗扰性 ,而且在一定程度上不存在所谓的模型失配问题。此外 ,给出了滞后时间从 0开始不断增加的控制器参数调整表和基于时间尺度的控制器参数调整依据 ,具有一定的工程实用价值。

改进二阶自抗扰控制器在永磁同步电机上的仿真应用

对使用二阶自抗扰(Sencond-order Active Disturbance Rejection Controller,ADRC)控制器的PMSM矢量控制系统而言,当负载转矩变化大时,ESO对负载的估计误差也较高。改进永磁同步电机矢量控制系统的二阶ADRC控制器以提高二阶自抗扰控制器的抗负载扰动能力。通过改进并结合负载转矩观测器到永磁同步电机控制中,在二阶自抗扰控制器中对扰动进行部分补偿,进而提升了二阶自抗扰控制器抗扰动的能力,使得矢量控制系统性能提高。仿真结果同样支持这一结果。

永磁同步电机的二阶自抗扰控制仿真

在永磁同步电机的控制中往往使用矢量控制系统,其包括电流环、转速环和位置环等3种反馈调节。传统控制方案为PID控制,通过调节其参数改善控制效果。但当扰动存在且比较大时,PID的控制效果往往不佳。在系统中使用二阶自抗扰(Sencond-order Active Disturbance Rejection Controller,ADRC)控制器代替转速环反馈。永磁同步电机矢量控制系统的二阶ADRC控制器可以提高系统鲁棒性,仿真结果同样支持这一结论。

微电网负载端接口变换器的自抗扰稳压控制

混合储能微电网具有非线性、强耦合、负载扰动强、并/离网模式切换灵活等特性,针对传统控制难以取得理想效果的问题,该文将二阶线性自抗扰控制(2^(nd)-LADRC)技术引入微电网负载端接口变换器的控制中。首先,根据状态空间平均法对被控对象进行分析并提取模型信息,根据状态方程与传递函数从系统层面设计2^(nd)-LADRC控制器;然后,通过频域分析,验证2^(nd)-LADRC控制器的收敛性和抗扰性,探讨观测器带宽与抗扰性能之间的关联,并运用Lyapunov理论分析应用2^(nd)-LADRC控制器时的系统稳定性,得出系统在工程意义上是稳定的;最后,设计一台40kW实验样机,模拟在微电网和负载功率波动时不同控制策略的实验场景。实验结果验证了2^(nd)-LADRC控制方法的可行性和有效性。

基于二阶LADRC的多电机同步控制系统研究

多电机同步控制系统稳态时负载突变时同步误差大,并且系统的跟踪性能与抗扰性能差。为解决以上问题,提出基于改进型速度补偿器的二阶线性自抗扰控制器。在MATLAB/Simulink环境下搭建了3台电机同步控制仿真实验模型并进行仿真。对比分析改进型偏差耦合控制结构与传统偏差耦合控制结构,研究结果表明:改进型偏差耦合控制结构具有精度高、抗干扰性好、收敛速度快等特点。

基于极点配置二阶LADRC的多电机同步控制系统研究

在多电机同步控制系统起动时,由于负载不同和稳态时负载突变,会造成同步误差大、系统的跟踪性能与抗扰性能差,针对以上问题,提出了改进型的偏差耦合控制结构,改进了速度补偿器结构和二阶线性自抗扰控制器结构。在Matlab/Simulink环境下搭建了三台永磁同步电机同步控制仿真实验模型,在实验中把改进型的偏差耦合控制结构与传统的偏差耦合控制结构、基于二阶线性自抗扰的传统偏差耦合控制结构进行对比分析,研究结果表明:改进型的偏差耦合控制结构比其它两种结构具有精度高、抗干扰性能好、收敛速度快等特点。