电工技术学报  2016, Vol. 31 Issue (17): 140-146    DOI:
电机与电器 |
永磁同步电机调速系统的一种新型二自由度控制器
左月飞,符慧,刘闯,胡烨,张涛
南京航空航天大学自动化学院 南京 210016
A Novel Two-Degree-of-Freedom Controller for Permanent Magnetic Synchronous Motor Speed-Regulation System
Zuo Yuefei ,Fu Hui ,Liu Chuang ,Hu Ye ,Zhang Tao
College of Automation Nanjing University of Aeronautics and Astronautics Nanjing 210016 China
全文: PDF (1943 KB)  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 在永磁同步电机调速系统中,基于扰动观测器的传统二自由度控制系统对阶跃输入的跟踪性能与其抗扰性能之间存在耦合,因此控制器的参数整定过程比较复杂。提出了一种新型二自由度控制器。这种新型控制器利用更高一阶的扩张状态观测器取代传统控制器中的扰动观测器,同时对转速和扰动转矩进行观测。利用观测的转速和扰动转矩分别作为反馈量和前馈补偿量,从而实现系统跟踪性能与抗扰性能的完全解耦,进而简化控制器的参数整定过程。最后通过实验验证了所提方法的有效性和实用性。
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左月飞
符慧
刘闯
胡烨
张涛
关键词 永磁同步电机扰动观测器扩张状态观测器参数整定解耦二自由度控制器    
Abstract:In the permanent magnetic synchronous motor (PMSM) speed-regulation system,the conventional two-degree-of-freedom (2DOF) control system based on disturbance observer (DOB) has the problem that the step reference tracking performance and disturbance rejection property of the system are coupled,which complicates the parameter setting process of the controller.A novel 2DOF controller is proposed in this paper.This novel controller substitutes the DOB used in conventional controller with the extended state observer,which can estimate the velocity and the disturbance torque at the same time.By using the estimated velocity as the feedback signal and the estimated disturbance torque as the feed forward signal,the tracking performance and the disturbance rejection property are fully decoupled,thus leading to a simple parameter setting process of the controller.Extensive experiments are performed to verify the validity and practicality of the proposed algorithm.
Key wordsPermanent magnetic synchronous motor(PMSM)    disturbance observer(DOB)    extended state observer (ESO)    parameter setting    decouple    two-degree-of-freedom controller   
收稿日期: 2015-05-05      出版日期: 2016-09-18
PACS: TM351  
基金资助:国家自然科学基金项目(51377076)、江苏省“六大人才高峰”项目(YPC13013)和江苏省产学研资金项目(BY2014003-09)资助。
作者简介: 左月飞 男,1989年生,博士研究生,研究方向为永磁同步电机伺服系统控制。E-mail:zuo@nuaa.edu.cn(通信作者);符 慧 女,1992年生,硕士研究生,研究方向为永磁同步电机伺服系统控制。E-mail:nuaa031020311@163.com
引用本文:   
左月飞,符慧,刘闯,胡烨,张涛. 永磁同步电机调速系统的一种新型二自由度控制器[J]. 电工技术学报, 2016, 31(17): 140-146. Zuo Yuefei ,Fu Hui ,Liu Chuang ,Hu Ye ,Zhang Tao. A Novel Two-Degree-of-Freedom Controller for Permanent Magnetic Synchronous Motor Speed-Regulation System. Transactions of China Electrotechnical Society, 2016, 31(17): 140-146.
链接本文:  
https://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2016/V31/I17/140