基于状态空间拆分重组的牵引异步电机闭环离散全阶转子磁链观测器

针对一阶前向欧拉离散全阶转子磁链观测器在牵引变流器低开关频率工况下,当电机运行至中高速区段时存在离散误差大、观测结果发散不收敛的问题,本文提出了一种基于状态空间拆分重组的闭环离散全阶转子磁链观测器。以异步电机本身作为参考模型构建状态方程,将系数矩阵拆分为与电机同步频率及转差频率相关的动态系数矩阵和完全由电机参数构成的常量系数矩阵,继而重组状态空间。通过采用局部精确离散方法,获得全新的观测器离散模型,同时将定子电流作为系统输出,引入实际电流与观测电流的误差作为反馈校正,合理设计反馈增益矩阵,最终完成电机转子磁链的准确观测。模型仿真和实验结果验证了上述基于状态空间拆分重组的闭环离散全阶转子磁链观测器在电机运行全速度范围内具有良好的稳定性,且观测结果离散误差小、收敛速度快。