資源描述：
《基于carima模型gpc算法感應(yīng)電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、6電機(jī)與控制學(xué)報(bào)基于CARIMA模型GPC感應(yīng)電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制潘月斗，孔祥龍，交換機(jī)(北京科技大學(xué)信息工程學(xué)院北京市100083)GeneralizedPredictiveControlforCARIMAModelusedinInductionMotorDTCPANYue-dou,KONGXiang-longSchoolofInformationEnginerring,UniversityofScienceandTechnologyBeijing,HaidianDistrict,Beijing100083,China66電機(jī)與控制
2、學(xué)報(bào)摘要：針對(duì)感應(yīng)電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制在低速時(shí)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大等缺點(diǎn)，本文首次提出了一種基于CARIMA模型的廣義控制算法，并使其應(yīng)用于感應(yīng)電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制。該算法直接作用于直接轉(zhuǎn)矩控制中的轉(zhuǎn)速控制，不依賴于電機(jī)的具體模型，通過系統(tǒng)辨識(shí)與參數(shù)估計(jì)獲得算法模型參數(shù)，具有在線辨、滾動(dòng)優(yōu)化和對(duì)模型的要求不高等優(yōu)點(diǎn)。通過仿真表明，此算法提高了感應(yīng)電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的控制精度和低速性能。關(guān)鍵詞：廣義預(yù)測(cè)控制；直接轉(zhuǎn)矩控制；感應(yīng)電機(jī)ABSTRACT:InordertoovercomethedrawbacksofinductionmotorinDirec
3、tTorqueControl,thatithaslargetorqueripplesatlowspeed,ageneralizedpredictivecontrolmethodbasedonCARIMAmodelisfirstlyproposedinthispaper,andbeusedintheDTCofinductionmotor.themethodisdirectlyusedinspeedcontrolofDTC,anddoesn’tdependonthedetailmodelofinductionmotor.Itgetsa
4、lgorithmmodelparameterfromthesystemidentificationandparameterestimation,andhastheadvantagesofonlineidentification,rollingoptimizationandlowreqirementformodel.SimulationresultsshowthatthemethodhasimprovedControlaccuracyandlowspeedperformance..KEYWORDS:GPC；DTC；induction
5、motor66電機(jī)與控制學(xué)報(bào)1引言1985年德國(guó)魯爾大學(xué)M.Depenbrock教授提出了直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC），它是基于離散電壓和六邊形磁鏈?zhǔn)噶康闹苯泳仃嚳刂评碚?，與其它控制方法相比具有以下特點(diǎn)：1）直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標(biāo)下分析交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型，控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和磁鏈。2）直接轉(zhuǎn)矩控制磁場(chǎng)定向所用的是定子磁鏈，在定子電阻已知的情況下就可以把它檢測(cè)出來。3）直接轉(zhuǎn)矩控制采用空間矢量的概念來分析三相交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型和控制其各物理量，使問題簡(jiǎn)單明了。直接轉(zhuǎn)矩控制具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快以及對(duì)參數(shù)魯棒性好等優(yōu)點(diǎn)，但是，傳統(tǒng)的
6、直接轉(zhuǎn)矩控制存在下面一些問題：低速時(shí)電流和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大；開關(guān)頻率不固定。預(yù)測(cè)控制是20世紀(jì)70年代后期產(chǎn)生以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的控制算法，預(yù)測(cè)現(xiàn)在比較流行的算法包括有：模型算法控制（MAC）；動(dòng)態(tài)矩陣控制（DMC）；廣義預(yù)測(cè)控制（GPC）。1987年Clarke等人提出了提出了一種重要的預(yù)測(cè)控制算法——廣義預(yù)測(cè)控制（GPC），它基于傳統(tǒng)的參數(shù)模型，因而模型參數(shù)少，保留了自適應(yīng)控制的優(yōu)點(diǎn)，具有更強(qiáng)的魯棒性。其在生產(chǎn)過程中的控制主要包括多步預(yù)測(cè)、動(dòng)態(tài)優(yōu)化和反饋校正等策略。所以預(yù)測(cè)控制受到了控制理論界和工業(yè)控制界的重視。預(yù)測(cè)控制作為一種有效的控
7、制算法，已被大量的仿真和實(shí)際應(yīng)用所證實(shí)。它是不斷滾動(dòng)的局部?jī)?yōu)化，而非全局最優(yōu)，這種類型的算法對(duì)模型沒有先驗(yàn)知識(shí)的要求，能實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的優(yōu)化控制，且能在一定程度上克服系統(tǒng)的不確定性，增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性。本文使用基于CARIMA模型的預(yù)測(cè)控制算法，對(duì)感應(yīng)電機(jī)進(jìn)行控制。在直接轉(zhuǎn)矩控制的基礎(chǔ)上，預(yù)測(cè)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，這樣不僅具有直接轉(zhuǎn)矩控制的各種優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)廣義預(yù)測(cè)控制算法的使用降低了電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的低速脈動(dòng)。2CARIMA模型及控制率推導(dǎo)2.1CARIMA模型：（1）其中、和是后移算子66電機(jī)與控制學(xué)報(bào)的多項(xiàng)式；其中和分別表示受控系統(tǒng)的輸入
8、量和輸出量；表示差分算子；表示均值為零、方差為的白噪聲。假定系統(tǒng)的時(shí)間延遲為，當(dāng)然如果，則只需令多項(xiàng)式中的前項(xiàng)系數(shù)為0即可。下面的推導(dǎo)中令。2.2GPC最優(yōu)控制率推導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)定值為，在多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)過程中其為恒定值。為使當(dāng)前時(shí)刻的輸出盡量平穩(wěn)達(dá)到設(shè)定值
