变频调速非线性L_2增益控制

格式：pdf
大小：224.56 KB
文档页数：4

下载文档原格式

电气自动化控制中变频调速技术研究

电气自动化控制中变频调速技术研究目录1. 内容简述 (3)1.1 研究背景 (3)1.2 研究意义 (4)1.3 国内外研究现状 (5)1.4 本文研究内容与结构 (6)2. 变频调速技术基础 (7)2.1 变频器的基本原理 (8)2.2 变频器的分类与技术特点 (9)2.3 变频调速系统的组成 (10)2.4 变频调速技术的发展趋势 (12)3. 电气自动化控制系统的需求分析 (13)3.1 控制系统的作用与要求 (14)3.2 不同行业对变频调速的需求 (15)3.3 控制系统设计原则 (16)4. 变频调速技术在电气自动化控制中的应用 (17)4.1 变频调速在电动机控制中的应用 (18)4.2 变频调速在泵和风机系统中的应用 (19)4.3 变频调速在列车控制中的应用 (20)4.4 变频调速在其他电气自动化领域的应用 (22)5. 变频调速技术的研究进展 (23)5.1 变频器控制算法的研究 (24)5.2 变频器动态性能分析 (26)5.3 变频器的可靠性与故障诊断 (27)5.4 节能技术在变频调速中的应用 (29)6. 变频调速技术的仿真与实验 (30)6.1 仿真模型的建立与验证 (32)6.2 实验平台的建设与调试 (33)6.3 仿真结果分析 (35)6.4 实验结果讨论 (36)7. 变频调速技术在电气自动化控制中的挑战与对策 (37)7.1 设计难点与挑战 (38)7.2 提高控制精度的对策 (39)7.3 实现高效稳定的对策 (40)7.4 解决方案与策略 (41)8. 结论与展望 (43)8.1 研究总结 (44)8.2 未来研究方向 (45)8.3 实际应用前景 (46)1. 内容简述随着电力系统的不断发展，电气自动化控制技术在工业生产中的应用越来越广泛。

变频调速技术作为电气自动化控制领域的重要组成部分，具有高效、节能、可靠等优点，已经成为现代工业生产的关键技术之一。

变频调速的基本控制方式ppt课件

28
机械特性曲线
n
可见，当频率ω1提高时，同步转速n1随之提 n1c 高，最大转矩减小，机 n1b
械特性上移；转速降落 n1a
1c 1b 1a
随频率的提高而增大， n1N 1N
1N <1a <1b <1c 恒功率调速
特性斜率稍变大，其它
形状基本相似。如右图
所示。
2024/7/16
O Te
图6-5 基频以上恒压变频调速的机械特性29
2024/7/16
22
结论
➢在恒压频比的条件下改变频率 1 时，机械特性基本上是
平行下移 ➢当转矩增大到最大值以后，转速再降低，特性就折回来了。而且频率越低时最大转矩值越小
➢最大转矩 Temax 是随着的 1 降低而减小的。频率很
低时，Temax太小将限制电机的带载能力，采用定子压降补偿，适当地提高电压Us，可以增强带载能力
（U漏—漏磁阻抗压降；Us—每相电压），
当Us很大时，U漏很小；可以认为Us≈Eg 。
m
US f1
C
要改变f1实现调速，则同时应改变Us来保持Φm不变。
—恒压频比控制方式
2024/7/16
12
带定子压降补偿的恒压频比控制特性
但当f1太小时，忽略U漏则误差较大，这时可以人为增大Us进行补偿，以减小误差。
2024/7/16
30
小结
电压Us与频率1是变频器—异步电动机调速系统的两个独立
的控制变量，在变频调速时需要对这两个控制变量进行协调控制。在基频以下，有两种协调控制方式。采用不同的协调控制方式，得到的系统稳态性能不同。在基频以上，采用保持电压不变的恒功率弱磁调速方法。
2024/7/16

数控转台直接驱动伺服系统的L_2鲁棒定位控制

数控转台直接驱动伺服系统的L_2鲁棒定位控制
金石;孙宜标;王成元
【期刊名称】《电机与控制学报》
【年(卷),期】2009(013)0z1
【摘要】针对采用直接驱动技术的数控转台回转送进系统易受参数不确定性和负载扰动影响的特点,采用L:鲁棒控制理论来设计控制器,并利用L_2范数对干扰信号加以限制.L_2鲁棒控制是用一个结构和参数都固定不变的控制器来保证系统在不确定性影响最严重的情况下也能满足性能要求,使系统具有较强的抗干扰性.仿真结果表明,所设计的控制器使系统对参数不确定性和负载扰动具有较强的鲁棒性,并实现了对位置输入信号的快速跟踪,从而提高系统的伺服性能.
【总页数】4页(P83-86)
【作者】金石;孙宜标;王成元
【作者单位】沈阳工业大学电气工程学院,辽宁沈阳110023;沈阳工业大学电气工程学院,辽宁沈阳110023;沈阳工业大学电气工程学院,辽宁沈阳110023
【正文语种】中文
【中图分类】TP273;TM359.6
【相关文献】
1.直接驱动数控转台抗负载扰动研究 [J], 暨利勇;沈建新
2.影响直接驱动数控转台伺服刚度的因素分析 [J], 尹明;范丽鹏;张高平
3.直接驱动数控转台自适应二阶滑模控制 [J], 孙宜标;何新
4.具有L_2增益的陶瓷取坯机械手鲁棒跟踪控制 [J], 朱永红;姜长生;吕冬青
5.数控转台直接驱动回转送进系统的鲁棒2自由度H_∞控制 [J], 孙宜标;金石;王成元
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

变频调速的控制方式

５）矩阵式交—交方式ＶＶＶＦ变频、矢量控制变频、直接转矩控制变频都是交—直—交变频控制方式中的一种。其共同缺点是输入功率因数低，谐波电流大，直流回路需要大的储能电容，再生能量又不能反馈回电网，即不能进行四象限运行。为此，矩阵式交—交变频应运而生。由于矩阵式交—交变频省去了中间直流环节，从而省去了体积大、价格贵的电解电容。它能实现功率因数为１，输入电流为正弦且能四象限运行，系统的功率密度大。该技术目前尚未成熟，仍吸引着众多的学者深入研究。其实质不是间接的控制电流、磁链等量，而是靠把转矩直接作为被控量来实现的。具体方法如下：
４）直接转矩控制（ＤＴＣ控制）直接转矩控制是把电动机和逆变器看成一个整体，采用空间电压矢量分析方法在定子坐标系进行磁通、转矩计算，通过跟踪型ＰＷＭ逆变器的开关状态直接控制转矩。因此，无需对定子电流进行解耦，免去矢量变换的复
杂计算，控制结构简单。该技术在很大程度上弥补了矢量控制的不足，并以新颖的控制思想，简洁明了的系统结构，优良的动静态性能得到了迅速发展。目前，该技术已成功地应用在电力机车牵引的大功率交流传动上。
直接转矩控制它以测量电动机电流和直流电压作为自适应电动机模型的输入。该模型每隔２５ μｓ产生一组精确的转矩和磁通实际值，转矩比较器和磁通比较器将转矩和磁通的实际值与转矩和磁通的给定值进行比较获得最佳开关位置。由此可以看出它是通过对转矩和磁通的测量，即刻调整逆变电路的开关状态，进而调整电动机的转矩和磁通，以达到精确控制的目的。
７）其他非智能控制方式在实际应用中，还有一些非智能控制方式在变频电源的控制中得以实现，例如自适应控制、滑模变结构控制、差频控制、环流控制、频率控制等。
２．智能控制方式１）神经网络控制神经网络控制方式应用在变频电源的控制中，一般是用于比较复杂的系统控制，这时对于系统的模型了解甚少，因此神经网络既要完成系统辨识的功能，又要进行控制。而且神经网络控制方式可以同时控制多个变频电源，因此神经网络在多个变频电源级联时进行控制比较适合。但是神经网络的层数太多或者算法过于复杂都会在具体应用中带来不少实际困难。

采用非线性电压增益补偿的SVPWM逆变器

实现，成功地用于户式中央空调的变频压缩机控制。并
关键词：频器；气调节器；机控制；区变空微死中图分类号：ＴＭ４４６文献标识码：Ａ文章编号：０００Ｘ【０２０１０ —１０２０）４—００ —００６３
ＰＭｔｏｓｓｕｉｄＳｈｔｔｅｌｅｒｙｏｈｖｒｅａｅｉｒｖｄｗｈｎＭ＞１ＷｍｅｈｄｉｔｄｅＯｔａｈｉａｉｆｔｅｉｅｔｒｃｎｂｎｔｎｍｐｏｅｅ．Ｔｈｌｋｏｓａｔｎｏｓｅｗｅｌｎｗｎｉｔｎａｅｕｎａｅａｅｖｌｇｔｏｓｄｆｒｏｅｓｔｇｄａｉｎｐｔｃｌｋｖｌｇｈｎｅ．Ｔｈｖｒｅｏｔｏｌｙｖｒｇｏｔｅｍｅｈｉｕｅｍｐｎａｉｅｄｔａｄｓｏｃｎｍｅａｄｉｕ —ｉｏｔｅｃａｇｎｄｎａｓｅｉｅｒｉｃｎｒｌｄｂｎｔｓｅ
维普资讯
第３６卷第４期
２００２年８月
电力电子技术
ＰｏｅｅｔｎｉｓｗｒＥｌｃｒｃｏ
Ｖｏ．６Ｎｏ４１３．．
Ａｕｇｔ２ｕｓ。００２
采用非线性电压增益补偿的ＳＷＭ逆变器ＶＰ
目前，于人工环境的户式中央空调市场异常基
流侧输入电压波动的前馈补偿，而大大改善了输因

广义非线性脉冲切换系统的指数稳定和L_(2)增益控制

第42卷第6期2021年6月Vol.42,No.6Jun.2021东北大学学报(自然科学版)Journal of Northeastern University(Natural Science)doi：10.12068/j.issn.1005-3026.2021.06.022广义非线性脉冲切换系统的指数稳定和l2增益控制杨冬梅，李祉含（东北大学理学院，辽宁沈阳110819）摘要：研究了一类具有脉冲的广义非线性切换系统的指数稳定问题和厶增益控制问题.将脉冲以及非线性控制加入到系统当中，系统更具有实际意义.首先，提岀了一种具有厶增益控制的状态反馈控制器的有效设计方法，通过构建Lyapunov函数，改进系统中的状态反馈控制器，使得闭环系统是指数稳定的.其次,利用线性矩阵不等式并结合模型依赖平均驻留时间方法，给岀了系统指数稳定且具有厶增益性能的充分条件.最后，通过数值例子及图像仿真来说明理论结果的有效性.关键词：广义系统;指数稳定性;Lyapunov函数;厶增益;脉冲;平均驻留时间中图分类号：O231文献标志码：A文章编号：1005-3026（2021）06-0908-05Exponential Stability and L2-Gain Control of Nonlinear Pulse Switching Singular SystemsYANG Dong-mei,LI Zhi-han(School of Sciences,Northeastern University,Shenyang110819,China.Corresponding author:LI Zhi-han, E-mail:1208335717@)Abstract:Exponential stability and L2-gain control of singular nonlinear switching systems with pulses are studied.The pulse and nonlinear control are added to the system to make it of more practical significance.First,an effective design method of state feedback controller with L2-gain control is proposed by constructing the Lyapunov function,and the state feedback controller in the system is improved to make the closed-loop system exponentially stable.Secondly,by using the linear matrix inequality and the model dependent average dwell time method,the sufficient conditions for exponential stability and L-gain performance are given.Finally,numerical examples and image simulation are given to illustrate the effectiveness of the theoretical results. Key words:singular system;exponential stability;Lyapunov function;L-gain;pulse;average dwell time切换系统与广义系统的结合［|］作为一类混杂系统的重要模型广泛存在于许多工程领域中，比如:经济系统、电力系统、高速交通系统、容错控制系统［2］、飞行器控制系统等.从理论分析和工程实践的角度，切换广义系统受到众多学者的青睐.另一方面,虽然已经有很多方法用于广义系统的求解，但是求解以外，更多人关注广义系统控制的相关问题,因此研究广义系统控制的求解等相关问题是十分必要的.实际系统在连续性和离散性中有着错综复杂的交集，在实际动态过程中,系统在某一时刻的突然变化往往会导致脉冲行为，因此通过建立切换广义脉冲非线性系统的复杂模型,对其控制性能以及稳定性能进行研究.文献［3］设计了切换线性系统的动态输出反馈，文献［4-5］分别讨论了切换广义系统的脉冲和时滞问题.由于实际系统更复杂，存在更多的不确定性，所以本文首先将系统复杂化，设计了相比于传统的输出反馈控制更收稿日期：2020-09-24基金项目：国家自然科学基金资助项目（61673100）.作者简介：杨冬梅（1966-），女，辽宁沈阳人，东北大学教授.第6期杨冬梅等：广义非线性脉冲切换系统的指数稳定和厶2增益控制909有效的状态反馈控制器，通过状态反馈控制器得到的输出信号都是可靠的，不存在延迟，并且能够在不改变系统能控性的同时使得系统稳定正常工作，获得期望的性能.最后利用线性矩阵不等式的算法来解决针对广义系统中含有等式约束求解的难题，使结论更具有一般性.稳定性一直是研究的焦点问题，其中指数稳定比渐进稳定更加适用于广义系统，文献[6-7]分别研究了离散马尔可夫跳跃广义系统的鲁棒稳定和不确定广义非线性系统的指数稳定,通过对比其他文献结论得出指数稳定更有助于分析系统解的收敛速率.本文主要研究具有脉冲的一类广义非线性切换系统的稳定性问题和厶2增益控制•给出了状态反馈控制器设计的有效方法，提出了确保系统指数稳定性和加权厶2增益的充分条件•算例仿真中，可通过求解矩阵不等式得到控制器增益矩阵及控制参数，证明理论结果的可行性.1问题描述考虑一系列具有脉冲的广义非线性切换系统：应⑴=£(”x(r)+B”®“⑺+码(必(”(r,x(r))+'―)t)，t^t k.>△x=X(t k)—X(t k)=①*X(t)，t=t”.z(t)=。

变频调速的控制原理

第三章变频调速的控制原理变频调速拖动系统的发展日新月异，它就是由变频器供电的电动机带动生产机械运转的系统。

描述转速n 和转矩T 之间的关系）（T f n =称为机械特性。

电力拖动系统的稳态工作情况取决于电动机和负载的机械特性。

因此，要学习变频调速的控制原理，有必要了解负载的机械特性和电动机的机械特性。

§3-1 各类负载的机械特性分析负载的机械特性决定于负载阻转矩的构成以及负载对工况的限制和要求。

工矿企业中，生产机械的类型很多，它们的机械特性也各不相同。

但大体上说，主要有三类：一、恒转矩负载1.转矩特点在不同的转速下，负载的阻转矩基本恒定：const T L =即负载阻转矩L T 的大小与转速L n 的高低无关，其机械特性曲线如图2-1-1b)所示。

2.功率特点负载的功率L P 和转矩L T 、转速L n 之间的关系是9550L L L n T P =, 即负载功率与转速成正比。

3.典型实例带式输送机是恒转矩负载的典型例子之一。

负载转矩的大小决定于传动带与滚筒间的摩擦阻力F 和滚筒半径r ：Fr T L = 由于F 和r 都和转速的快慢无关，所以在调节转速L n 的过程中，转矩L T 保持不变，即具有恒转矩的特点。

二、恒功率负载1.功率特点在不同的转速下，负载的功率基本恒定：const P L =即负载功率的大小与转速的高低无关。

2.转矩特点LL L n P T 9550=即负载转矩的大小与转速成反比。

3.典型实例各种薄膜的卷取机械是恒功率负载的典型例子之一。

其工作特点是：随着“薄膜卷”的卷径逐渐增大，卷取辊的转速应该逐渐减小，以保持薄膜卷的线速度恒定，从而也保持了张力的恒定。

负载阻转矩的大小决定于卷取物的张力F （在卷取过程中，要求张力保持恒定）和卷取物的卷取半径r （随着卷取物不断卷到卷取辊上，r 将越来越大）Fr T L =由于具有以上特点，因此，在卷取过程中，拖动系统的功率是恒定的：const Fv P L ==式中v －卷取物的线速度，在卷取过程中，为了使张力大小保持不变，要求线速度也保持恒定。

变频器变频调速方法步骤措施

变频器变频调速方法步骤措施1.引言1.1 概述在文章的引言部分，我们将对变频器变频调速方法的概念进行概述。

变频器，也称为变频调速器，是一种能够通过调节电机输入电压和频率实现电机转速控制的设备。

它通过改变电机供电电压的频率和幅值，来调整电机的转速和输出功率。

变频调速方法指的是利用变频器来实现电机调速的具体步骤和措施。

通过调节变频器的参数和设置，可以实现电机在不同负载条件下的稳定运行，提高电机的效率和控制性能。

变频调速方法主要包括以下几个步骤：首先，确定所需的电机转速范围和工作负载要求；然后，选择适合的变频器型号和额定功率，并进行正确的安装和接线；接下来，根据实际需求，设置变频器的参数，例如输入/输出电压和频率范围、加速度和减速度时间、过载保护等；完成参数设置后，进行电机的启动和调试，并进行负载测试和调整；最后，根据实际情况对参数进行优化调整，以达到最佳的调速效果。

在变频器变频调速方法的措施方面，需要注意以下几点：首先，合理选择变频器的型号和规格，以满足电机的运行要求；其次，进行适当的参数设置和调整，以保证电机的稳定运行和可靠性；同时，注意安全使用变频器，避免过载和短路等故障；最后，定期检查和维护变频器设备，以确保其正常工作和寿命。

总之，变频器变频调速方法是一种有效的电机调速控制手段，可以提高电机的控制性能和节能效果。

通过正确选择变频器型号、合理设置参数和注意安全使用，可以实现电机在不同负载条件下的稳定运行和调速控制。

1.2文章结构文章结构是指整篇文章的组织结构和内容安排。

通过合理的文章结构，可以使文章内容更加清晰和连贯，读者能够更好地理解和吸收文章的信息。

本文将按照以下几个部分的结构进行组织和阐述。

1. 引言部分：在引言部分，我们将简要介绍本文的主题——变频器变频调速方法步骤措施，以及文章的概述、结构和目的。

首先，我们将简要介绍变频器的基本原理，然后详细说明变频调速方法的步骤和相关措施。

最后，我们将总结本文并展望变频调速方法的未来发展趋势。

舵机幅度与速率受限的船舶转向抗饱和控制

向动作，需要设计控制器，使得闭环系统具有较小的非线性Ｌ增益，具体地，找到最小的实数＞０，：
：
≤ ［ＩＶｗ：ｘｌｌｗ：，ｓ
（Ｔ＋Ｒ３ｄ。Ｔ）ｔ
（４）
（）５
式中，Ｓ是给定的干扰界，可取作如下二次型指标
ｓ，ｓ
以及正实参数，的不确定性。假设不确定参数，是有界的，即存在实数ｉ，
ｉｓ
ａ，ｘｉ
，
，
ａｘ
，满足
（）３
再假设状态变量Ｔ＝一
对系统的零初始状态有
）可量测，其中是期望转向输入指令。为使船舶能够较好地完成转
关键词：船舶、舰船性能；船舶转向控制；幅度与速率饱和；线性微分包含；代数环良定中图分类号：Ｕ７．６５１９文献标识码：Ａ
０引言
船舶在海上航行时，经常进行转向控制。转向一般涉及大舵角操纵，非线性流体动力的影响明显
出现；由于船舶航速、装载和船体附着物等的变化会造成船舶模型参数的改变，这些在进行转向控制
部扇区法以及线性微分包含（Ｄ）ＬＩ理论，Ｊ文献［讨论了含饱和环节的线性系统进行控制器设计的一７］
般形式，该方法的不足之处在于，要假定闭环系统代数环是良定的，故得到的优化参数不一定保证解
的存在和／或唯一。
本文针对船舶转向控制中存在的实际问题，用局部扇区处理饱和，进行抗饱和控制器设计，在理

变频调速基本原理及控制原理

变频调速基本原理及控制原理1.基本原理：目前使用较多的是“交—直—交”变频，原理如图1所示，将50Hz交流整流为直流电Ud，再由三相逆变器将直流逆变为频率可调的三相交流供给鼠笼电机实现变频调速。

2.控制原理：变频调速装置主电路(见图2)由空气开关QF1，交流接触器KM1和变频器VF组成，由安装在配电柜面板上的转换开关SA，复位开关SB；或安装在现场防爆操作柱上启动按钮SB 和停止按钮SB2控制VF的运行：(1)启动VF时必须先合上QF1和QF2，使SA置于启动位置，KM1便带动电触点闭合，来电显示灯HL2亮；此时按下SB，也可以按下现场SB1使KA1带电触点闭合，VF投入运行同时运行指示灯HL3亮。

(2)需要停止VF时，按下SB2使KA1失电，VF停止运行，此时HL3灭；置SA于停止位置，KM1断开同时HL1亮表示停机。

(3)如果在运行过程中VF有故障FLA、FLC端口将短接，KA2带电，KM带电其触点断开，同时故障指示灯HL3亮并报警。

由于工艺条件复杂，实际运行过程中有多方面不确定因素，为安全其见，每台变频器均加有一旁路接触器KM2；如果KM1或VF发生故障时保证电机仍能变频运行。

变频调速实行闭环负反馈自动控制即由仪表装置供给变频器1V和CC端口4～20MA电信号，靠信号大小改变来控制VF频率高低变化达到调节电动机转速和输出功率的目的，使泵流量和实际工艺需求最佳匹配，实现仪表电气联合自动控制体系。

二、实际运用分析1.变频调速实行工艺过程控制，由于生产流程和工艺条件的复杂性；不通过实践有些问题不被人们认识，只有通过实践才能找出解决这此问题方法和途径。

在闭环控制回路中，变频器作用类似风开式调节阀，对于实用风关式调节阀控制回路需在变频器上设定最低下降频率，当仪表装置故障时变频器输出最低频率，保证电机运转，维持工艺流程最低安全量，不至于生产中断。

变频器下限频率设定必须通过实际测试，不能随意变动。

就拿P6101A 脱丙烷塔进料泵来说，当时调试时当仪表信号4AM时，变频器输出频率10Hz，此时根本达不到工艺需要流量，通过仪表、电气专业人员多测试设定4MA信号输出23Hz能达到最低安全量，故23Hz 便没定为法定下限参数，这样既可保证工艺安全运行又有27Hz的频率调节范围。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

-
1 2
TM +
θ1
M Lr
0
0
TM +
θ1
M Lr
将电机参数值代入式 ( 11) ,有
VT x
(x
)
( 11)
0. 047 9 0. 186 3. 17
u = -
1 2
- 22. 05x 3 0. 483+ 0. 966θ1
0
22. 05x2
T 0. 047 0x 1 + 0. 320x2 + 0. 095 8x3
Abstract: In v iew of nonlinea r co upling o f va ria bles, uncertainty of model pa rame ters a nd ex ter na l disturbance existing in induc tion mo to r, th e ro to r r esistance a nd lo ad to rque a re considered as v a riable pa rame ters. Based o n ro bust passiv ity theo ry , a co ntro l stra tegy o f inductio n mo to r is propo sed w hich sa tisfies no nlinear adaptive L2 -g ain algo rithm of Ha milto n-Jaco bi-Issacs inequlity. By o n-line adjusing para meters, th e co nt rol system ca n asy mpto tically track ro to r flux , speed and load tor gue, a nd th e co ntro l alg o rithm is sim ple a nd ea sy to under stand. Theo retica l a nalysis a nd simulatio n results sho w that the sy stem has g oo d ro bust co ntro l perfo r ma nce and quick response ca pability. Key words: induction mo tor; L2 -g ain; Ha milton-Jaco bi-Issacs; ro bust per for mance
x
2 3
-
h*
x 1 - k*
x
2 2
+
x23 - h*
T
≤0
因为感应电机是五阶的方程 ,通过前面所选
非负函数 V ( x ) = x TPx ≥ 0,则控制器输出为
用的高增益 PI调节器电流内环 ,把五阶的方程变为现在的三阶方程 ,那么正定矩阵 P 就从五阶降为
u1
u=
=
u2
三阶矩阵 ,降低了选取矩阵 P 的难度。
θ1 f 1 ( x ) + θ2 f 2 (x )
f 0(x) + ( 6)
2
∑ gj (x ,θ) = gj0 ( x ) +
θi gji ( x )
i= 1
j = 1, 2
( 7)
其中
g1 ( x ,θ) = g10 ( x ) + θ1 g11 (x ) + θ2 g12 ( x ) g2 ( x ,θ) = g20 ( x ) + θ1 g21 (x ) + θ2 g22 ( x )
· 17·
g2
(x
,θ) g
T 2
(
x
,θ)
]
VT x
(
x
)
+
hT (x )h (x ) } ≤ 0
( 1)
那么可以得到微分形式的耗散不等式为
V ( x ) ≤ V2‖ w‖ 2 - ‖ z‖ 2
( 2)
2 感应电机仿射非线性控制策略设计
令: us = [usT, usU ]T 为定子输入电压矢量 ; is = [isT, isU ]T为定子电流矢量 ; φr = [hrT,hrU ]T为转子磁
Fregaency Conversion and Speed Regulation Based on Nonlinear L2-Gain Controller
W ANG Tao , X IAO Jian, L I Ji -kun ( College o f Elect ri cal Engi nneri ng , Southw est Ji aot ong Univ ersi ty , Cheng du 610031, Chi na )
( 5)
式中: x = ( x1 , x 2 , x 3 ) T = (k,JrT,JrU) T; u = ( isT,
isU) T;θ= [θ1 θ2 ]T ∈ Θ;Θ R2 为凸紧集 ; θ1 =
Rr - RrN 为转子的变化量 ; θ2 = TL 为负载转矩。
2
∑ f ( x ,θ) = f 0 ( x ) + θi f i (x ) = i= 1
链矢量 ; Rr 为转子电阻 ; RrN 为转子电阻的标称值 ;
其中 T = RrN /Lr ,U = Lm / (WL sL r ) ,_ =
np Lm /( J Lr ) ,V=
L
2 m
R
rN
/
(WL
s
L
2 r
)
+
Rs /(WLs ) ,W=
1 - ( Lm2 / [L sL r ) ] 通过将电流内环采用合适的高增益 PI调节
1 4V2
V x
(
x
)
{
[g1
(
x
,
θ) g
T 1
(x ,θ)
-
① 收稿日期: 2008-04-11; 修回日期: 2008-05-05 基金项目: 国家自然科学基金资助项目 ( 60674057) ; 西南交通大学科技发展基金项目 ( 2007 A05)
第 1期王涛等: 变频调速非线性 L2 增益控制
在以上定义的基础上 ,再定义适当的输出可以得出感应电机非线性三阶仿射依赖扩展模型为
x = f ( x,θ) + g1 (x ,θ) w + g2 ( x ,θ) u
h(x) G (θ)∶ z = u
x y=
w
( 8) 其中
x 1 - k*
h(x) =
( x22 +
x
2 3
)
-
h*
=
k- k* (Jr2T+ Jr2U ) -
第22010卷9年第2月1期
电力系统及其自动化学报 Pro ceeding s of the CSU -EPS A
V o l. 21 Feb .
No. 1 20 09
变频调速非线性 L2 增益控制①
王涛 , 肖建 , 李冀昆
· 18·
电力系统及其自动化学报第 21卷
在感应电机控制中应用系统 V耗散与 HJI不机的 H JI不等式为
等式。将感应电机的具体符号代入式 ( 1) 中 , 得电
-
θ2 J
V x
(
x
)
- Tx 2 -
np x 1x 2 -
θ1
1 Lr
1 非线性系统耗散性分析
根据非线性系统耗散性分析结论 ,应用系统 V 耗散与 HJI不等式关系 [8 ]。如果存在一个非负函数 V (x ) = xTPx≥ 0,其中 P 为正定矩阵 ,使得已知参数值依赖的 Hami lt on-Jacobi -Issacs不等式满足
V x
(
x
)
f
(x ,θ) +
但因为感应电机参数 θ为未知参数 ,利用上述
投影定理 [9 ] 的结果 ,可以认为 p( t ) 是变参数 θ( t )
的估计值 ,但 p( t ) 不是准确的 θ( t ) 值。图 1为自适应 L 2增益鲁棒控制原理结构示意。
图 1 自适应鲁棒 L2 增益控制 Fig. 1 Adaptive robust L2-gain control
h*
h* 和 k* 分别为转子磁链幅值平方和转速参考值。
推导出其鲁棒控制律为
Γ( x ,w ,u ) =
1 2
V x
(
x
)
(
f
1
(
x
)
+
g11 ( x )w +
g21 ( x )u )
V x
(
x
)
(
f
2
(
x
)
+
g12 ( x )w +
g22 ( x )u )
( 9)
其中 u = -
1 2
g2T
(
x
)
0
0. 320x 1 + 14. 66x 2 + 0. 372x3 =
0. 483+ 0. 966θ1 0. 095 8x1 + 0. 372x 2 + 6. 34x 3
isT = - 22. 05x 3 ( 0. 047 0x 1 + 0. 320x 2 + 0. 095 8x3 ) +
最近十年 ,随着对非线性系统的研究不断深入 ,以及基于无源性或耗散性的非线性控制系统设计方法的出现 ,提出了许多鲁棒镇定、鲁棒干扰抑制等有效的设计手段。本文应用无源耗散性理论的