永磁同步电机负载估计算法--扰动观测器

一、原理介绍

为了进一步提高永磁同步电机的抗干扰性能,采用扰动观测器在线估计负载扰动,然后将估计的负载扰动作为前馈信号补偿速度控制器的输出

具体原理可见参考文献

二、仿真模型

在MATLAB/simulink(软件版本为2024A)里面验证所提算法,搭建仿真。采用和实验中一致的控制周期1e-4,电机部分计算周期为1e-6。仿真模型如下所示:

仿真工况:电机空载零速启动,0s阶跃给定转速1000rpm,0.5s施加额定负载

2.1估计转矩与实际转矩

下面分别对比PI调节器、基于负载扰动前馈的PI调节器

2.2转速

施加额定负载时,单PI调节器转速下降21rpm(此时转速环带宽为100Hz,如果转速环带宽降低的话,观测转矩前馈的动态改善效果会更好),负载扰动前馈的PI调节器转速下降6rpm,并且调节时间明显减小

2.3电磁转矩

引入负载转矩前馈后电磁转矩响应更快,有效改善了电机的抗扰性能。

2.4三相电流

增加负载前馈的系统在施加阶跃负载时,电流变化更快,响应更灵敏。


仿真已发布在咸鱼,有需要可以看看,咸鱼搜索【Neilmotor】

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