郭濤

摘 要：異步電動(dòng)機(jī)的控制問(wèn)題是十分重要的，這是通過(guò)一種自抗擾控制器進(jìn)行控制的，還要對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)進(jìn)行整定，通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行參數(shù)研究，這種仿真實(shí)驗(yàn)要將異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行基本地研究，通過(guò)具體的方案進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，這樣可以有效地進(jìn)行自抗擾控制器和參數(shù)的整定，在閉環(huán)系統(tǒng)的使用上就可以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。本文就是對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的自抗擾控制器和參數(shù)整定進(jìn)行分析，為相關(guān)的亞牛做出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：異步電動(dòng)機(jī)；自抗擾控制器；參數(shù)整定

中圖分類(lèi)號(hào)：TM301 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

異步電動(dòng)機(jī)在自抗擾控制器和參數(shù)整定在異步電動(dòng)機(jī)的研究中是十分重要的，需要我們不斷地配合，將這一技術(shù)應(yīng)用到具體的研究中，自抗擾控制器已經(jīng)繼承了傳統(tǒng)控制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，將其中存在的問(wèn)題進(jìn)行了具體地剖析，對(duì)異步電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，但是自抗擾控制器還需要不斷地完善，讓自抗擾控制器在異步電動(dòng)機(jī)的使用中不斷地進(jìn)步，還要注意參數(shù)整定，將參數(shù)整定工作做好，才能保證異步電機(jī)工作的順利開(kāi)展。

一、自抗擾控制器

（一）自抗擾控制器結(jié)構(gòu)

自抗擾控制器在結(jié)構(gòu)上是十分復(fù)雜的，這一結(jié)構(gòu)是經(jīng)過(guò)了具體的研究得到的，這樣就可以促進(jìn)異步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展和進(jìn)步。自抗擾控制器主要是由跟蹤—微分器、誤差非線(xiàn)性犯規(guī)律和擴(kuò)張狀態(tài)觀(guān)測(cè)器組成，雖然僅僅是由3個(gè)大部分構(gòu)成，但是在研究上卻需要進(jìn)行綜合地考慮，將這一系統(tǒng)性工作做好，本文以二階受控對(duì)象為例進(jìn)行了基本的研究，這一過(guò)程需要力學(xué)知識(shí)作為支撐，將控制對(duì)象與具體的異步電動(dòng)機(jī)結(jié)合在一起，在綜合考慮下就可以體現(xiàn)出自抗擾控制器的重要性和復(fù)雜性，在進(jìn)行研究的時(shí)候需要進(jìn)行多重的計(jì)算，這樣才能將控制工作做好。

跟蹤—微分器在自抗擾控制器中是十分重要的，如果沒(méi)有將這一問(wèn)題及時(shí)解決，那么就會(huì)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生影響，對(duì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)的建設(shè)也有影響。跟蹤—微分器是一種將參數(shù)進(jìn)行輸入的一個(gè)過(guò)渡的過(guò)程，在這一過(guò)程中，可以將信號(hào)準(zhǔn)確地輸入，還能夠獲得微分信號(hào)，還要利用擴(kuò)張狀態(tài)觀(guān)測(cè)器（ESO）進(jìn)行估計(jì)，這樣就可以對(duì)整個(gè)狀態(tài)進(jìn)行變量估計(jì)，這種變量估計(jì)也是一種擾動(dòng)估計(jì)，有著一定的變形，通過(guò)對(duì)這些變量的分析，就可以得到相關(guān)的誤差，尤其是狀態(tài)誤差，只有將狀態(tài)誤差調(diào)節(jié)好，才能減少ESO估計(jì)中給自抗干擾器帶來(lái)的影響，需要形成一種組成控制量對(duì)控制力進(jìn)行基本的研究，通過(guò)補(bǔ)償進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的補(bǔ)償和干擾，補(bǔ)償在自抗干擾控制器的使用中是十分關(guān)鍵的，要將補(bǔ)償分量進(jìn)行合理地應(yīng)用，不需要進(jìn)行干擾區(qū)分，直接檢測(cè)環(huán)節(jié)都需要進(jìn)行基本的研究，如果使用的是直接的檢測(cè)方法，那么就要將補(bǔ)償分量的作用發(fā)揮到極致，對(duì)抗干擾能力進(jìn)行研究，基于補(bǔ)償分量而出現(xiàn)的這種新型的控制器就叫作自抗擾控制器（ADRC）。

（二）自抗擾控制器的主要組成部分

1.跟蹤—微分器

2.擴(kuò)張狀態(tài)觀(guān)測(cè)器

3.控制律

控制律在整個(gè)自抗擾控制器中十分重要的，是對(duì)以上兩個(gè)部分的使用出現(xiàn)的誤差進(jìn)行具體地分析，尤其是在誤差上，需要將誤差降低到一個(gè)限度內(nèi)，這樣就可以將誤差降到最低，還要利用非線(xiàn)性反饋對(duì)誤差進(jìn)行處理，在處理的過(guò)程中，需要對(duì)未知的作用力進(jìn)行補(bǔ)償，這樣就形成了一種補(bǔ)償量，在補(bǔ)償量的作用下，就可以將未知的力進(jìn)行估計(jì)，將誤差降到最低，避免在異步電動(dòng)機(jī)自抗擾控制器使用的過(guò)程中，由于出現(xiàn)了其他的力，對(duì)控制律造成影響，因此，要注意，需要將ESO的補(bǔ)償量進(jìn)行合理地控制，變?yōu)橐环N非線(xiàn)性的控制律。

二、參數(shù)整定

參數(shù)整定在異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁鏈系統(tǒng)的控制中是十分重要的，如果沒(méi)有將這一技術(shù)控制好，那么對(duì)整個(gè)轉(zhuǎn)子磁鏈系統(tǒng)的正常運(yùn)行就會(huì)產(chǎn)生不利的影響。自抗干擾器的參數(shù)在使用的過(guò)程中是非常重要的，可以說(shuō)是起到了決定的作用，參數(shù)的選擇并不能隨意更改，需要將需要的參數(shù)控制在合理的范圍內(nèi)，需要對(duì)參數(shù)的整定有著足夠的重視，否則就會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定性的問(wèn)題，在自抗擾控制器的使用中是十分不利的。

（一）跟蹤—微分器參數(shù)

跟蹤—微分器參數(shù)整定在參數(shù)整定中扮演著重要的角色，這一參數(shù)整定相對(duì)于其他的參數(shù)整定來(lái)說(shuō)較為簡(jiǎn)單，不需要有其他環(huán)節(jié)的處理，將其他的環(huán)節(jié)工作都進(jìn)行了有力的處理，利用自抗擾控制器的過(guò)渡過(guò)程進(jìn)行基本的整定就可以做到，這樣就可以保證基本參數(shù)r的穩(wěn)定，過(guò)渡過(guò)程與參數(shù)有著緊密的關(guān)系，要想將參數(shù)準(zhǔn)確地把握，就要將r控制好，保證控制參數(shù)的準(zhǔn)確使用，r越大就意味著過(guò)渡的過(guò)程較短，反之則會(huì)越來(lái)越長(zhǎng)，這樣異步電動(dòng)機(jī)在使用的過(guò)程中就不會(huì)出現(xiàn)任何的問(wèn)題。

（二）控制器參數(shù)

控制器參數(shù)主要是對(duì)ESO的擾動(dòng)估計(jì)，進(jìn)行擾動(dòng)估計(jì)的時(shí)候，需要根據(jù)擾動(dòng)的情況來(lái)判定，如果擾動(dòng)的情況不激烈，那么就可以使用精確補(bǔ)償?shù)姆绞?，因此，可以進(jìn)行基本的假設(shè)，假設(shè)擾動(dòng)為零，這樣對(duì)控制器的參數(shù)進(jìn)行研究，將控制器的參數(shù)值進(jìn)行初始設(shè)定，分別為β1和β2，在進(jìn)行參數(shù)整定的時(shí)候，還要按照相關(guān)的原則進(jìn)行基本的操作和分析，但是一定要注意的是擾動(dòng)為0。

要獲得更好的控制性能，還應(yīng)根據(jù)具體對(duì)象進(jìn)一步調(diào)整。當(dāng)然，在擾動(dòng)幅值很大、變化很劇烈的情況下，擴(kuò)張狀態(tài)觀(guān)測(cè)器不能完全實(shí)現(xiàn)精確補(bǔ)償，還需對(duì)β1和β2進(jìn)一步整定。

（三）轉(zhuǎn)速系統(tǒng)和q軸定子電流系統(tǒng)的控制參數(shù)整定

轉(zhuǎn)速系統(tǒng)和q軸定子電流系統(tǒng)均為一階系統(tǒng)。一般而言，對(duì)于一階系統(tǒng)，當(dāng)擾動(dòng)為零時(shí)，控制器參數(shù)β1與b0乘積近似為10，其他參數(shù)與二階系統(tǒng)相同。參數(shù)整定比較簡(jiǎn)單。由于擴(kuò)張狀態(tài)觀(guān)測(cè)器對(duì)擾動(dòng)進(jìn)行了較為精確的估計(jì)，使得閉環(huán)系統(tǒng)獲得了快速穩(wěn)定的跟蹤性能。

結(jié)語(yǔ)

自抗擾控制器對(duì)大而劇烈的擾動(dòng)具有較好的適應(yīng)性和魯棒性，其非線(xiàn)性結(jié)構(gòu)在對(duì)非線(xiàn)性系統(tǒng)的控制中取得了較好的控制性能。本文提出的自抗擾控制器參數(shù)整定原則，可以快速有效地針對(duì)控制性能進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

[1]孫亮，吳根忠.自抗擾控制器優(yōu)化設(shè)計(jì)及其應(yīng)用[J].電機(jī)與控制應(yīng)用，2010，37（3）：26-30.

[2]蘇思賢.自抗擾控制器及其應(yīng)用研究[D].江南大學(xué)，2011.