專利名稱：三電機(jī)同步控制系統(tǒng)自抗擾控制器的構(gòu)造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三電機(jī)同步控制系統(tǒng)，尤其涉及其控制器的構(gòu)造方法，適用于三
臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)三臺(tái)感應(yīng)電機(jī)帶動(dòng)共同負(fù)載(如帶狀負(fù)載)的高性能同步控制，屬于電力傳 動(dòng)控制設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，采用變頻器來驅(qū)動(dòng)交流感應(yīng)電機(jī)(簡(jiǎn)稱交流電機(jī))從而構(gòu)成交流變頻調(diào)速 系統(tǒng)，該系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于采用直流電機(jī)調(diào)速傳動(dòng)的領(lǐng)域，因而多電機(jī)同步控制系統(tǒng)成 了現(xiàn)代工業(yè)中應(yīng)用比較廣泛的電控系統(tǒng)。但由于交流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型為復(fù)雜的高階、非線 性、多變量系統(tǒng)，同時(shí)，皮帶的動(dòng)力學(xué)特性復(fù)雜，張力環(huán)的廣義對(duì)象數(shù)學(xué)模型不易描述，特別 是張力和速度之間相互耦合，故對(duì)多電機(jī)同步控制系統(tǒng)采用常規(guī)的比例積分微分PID調(diào)節(jié) 無法達(dá)到速度和張力的解耦控制，也無法實(shí)現(xiàn)高性能的同步控制。 專利號(hào)為03112856. 4、名稱為"恒壓頻比變頻調(diào)速系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆復(fù)合控制器 構(gòu)造方法"的專利，將恒壓頻比工作方式的變頻器、電機(jī)和負(fù)載共同形成復(fù)合被控對(duì)象。專 利號(hào)為03112857. 2、名稱為"感應(yīng)電機(jī)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制變頻器及構(gòu)造方法"，將由電壓控 制電壓源逆變器與坐標(biāo)變換構(gòu)造出擴(kuò)展的壓控逆變器，與被控感應(yīng)電機(jī)及負(fù)載共同形成復(fù) 合被控對(duì)象。這兩件專利的技術(shù)方案均是根據(jù)復(fù)合被控對(duì)象構(gòu)造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 逆與原系統(tǒng)復(fù)合形成偽線性系統(tǒng)再對(duì)該偽線性系統(tǒng)設(shè)計(jì)線性閉環(huán)控制器，最后將線性閉環(huán) 控制器與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆相串接形成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆復(fù)合控制器從而實(shí)現(xiàn)對(duì)感應(yīng)電機(jī)的高性能控 制，但其缺陷是構(gòu)造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆復(fù)合控制器的方法較為復(fù)雜， 目前，常規(guī)的一階自抗擾控制器(ADRC，以下相同)的典型結(jié)構(gòu)主要由跟蹤微分 器(TD)、擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器(ES0)、非線性狀態(tài)誤差反饋(NLSEF)三部分組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及 的可調(diào)參數(shù)較多，計(jì)算負(fù)擔(dān)主要集中在其非線性反饋環(huán)節(jié)中，因此計(jì)算量大，使得系統(tǒng)的控 制周期較長(zhǎng)。而實(shí)際應(yīng)用表明，控制周期的長(zhǎng)短對(duì)自抗擾控制器的控制性能影響很大，造 成系統(tǒng)控制性能嚴(yán)重下降，因此目前針對(duì)自抗擾控制器的眾多應(yīng)用大多都只停留在仿真階 段，而很難實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種簡(jiǎn)單實(shí)用、計(jì)算量小的三電機(jī)同步控制系統(tǒng)自抗擾控制 器的構(gòu)造方法，采用該方法構(gòu)造的自抗擾控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制周期較短，具有良好的動(dòng)、 靜態(tài)控制性能，抗負(fù)載擾動(dòng)能力強(qiáng)以及較強(qiáng)的魯棒性，能夠有效提高交流電機(jī)各項(xiàng)控制性 能指標(biāo)。 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是該方法包括將被控的三臺(tái)感應(yīng)電機(jī)，三臺(tái)變頻器以及 共同負(fù)載作為一個(gè)整體組成三電機(jī)同步控制系統(tǒng)；在三電機(jī)同步控制系統(tǒng)的速度控制回路 和兩個(gè)張力控制回路中分別設(shè)置一個(gè)優(yōu)化的一階自抗擾控制器，該優(yōu)化的一階自抗擾控制 器與三電機(jī)同步控制系統(tǒng)形成閉環(huán)，構(gòu)成自抗擾控制器閉環(huán)系統(tǒng)，該優(yōu)化的一階自抗擾控制器是一種以系統(tǒng)設(shè)定值、系統(tǒng)被控輸出和上一步控制量來確定新控制量的裝置，由擴(kuò)張 狀態(tài)觀測(cè)器、比例調(diào)節(jié)器以及用擾動(dòng)估計(jì)值對(duì)誤差反饋控制量進(jìn)行補(bǔ)償組成，擴(kuò)張狀態(tài)觀 測(cè)器輸出控制對(duì)象和未知擾動(dòng)的觀測(cè)值，采用線性的比例調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的有益效果是 1.優(yōu)化的一階自抗擾控制器保留了傳統(tǒng)PID的優(yōu)點(diǎn)并克服其缺點(diǎn)，將特殊非線性 效應(yīng)來開發(fā)出的具有特殊功能的環(huán)節(jié)組合而成具有高品質(zhì)的控制器。結(jié)合了傳統(tǒng)調(diào)節(jié)理論 與現(xiàn)代控制理論的優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)的PID控制器信息流框圖的區(qū)別是多了一個(gè)控制量的返回 通道，正是這個(gè)通道的增添才有可能實(shí)現(xiàn)控制器的自抗擾能力。具有算法簡(jiǎn)單、參數(shù)易于調(diào) 節(jié)的特點(diǎn)。提出了 "觀測(cè)+補(bǔ)償"的方法，有效處理系統(tǒng)中的非線性與不確定性問題，同時(shí) 配合非線性的反饋方式，提高控制器的動(dòng)態(tài)性能。這些特點(diǎn)使得自抗擾控制正好適合于三 電機(jī)同步控制系統(tǒng)這樣模型不確定的復(fù)雜系統(tǒng)，使算法簡(jiǎn)單易行。 2、使用擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器(ES0)將三電機(jī)系統(tǒng)的模型擾動(dòng)、參數(shù)攝動(dòng)以及三電機(jī)系 統(tǒng)中的主電機(jī)速度與張力之間耦合統(tǒng)一視為外加擾動(dòng)進(jìn)行處理，采用擴(kuò)張的非線性環(huán)節(jié)估 計(jì)出其實(shí)時(shí)作用量并加以補(bǔ)償，從而將系統(tǒng)優(yōu)化為積分串聯(lián)型結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的線性化和 確定性化，不依賴于交流電機(jī)精確的數(shù)學(xué)模型就能夠很好地實(shí)現(xiàn)速度和兩張力之間的解耦 控制，獲得了較快的響應(yīng)速度，較高的穩(wěn)態(tài)精度，較強(qiáng)的抗干擾能力以及較好的魯棒性，能 夠有效提高交流電機(jī)各項(xiàng)控制性能指標(biāo)，如動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度、穩(wěn)態(tài)跟蹤精度和抗負(fù)載干擾能 力等，易于工程實(shí)現(xiàn)。 3.可方便地用于多交流電機(jī)系統(tǒng)或整個(gè)生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程智能控制，通用 性強(qiáng)，性價(jià)比高。應(yīng)用前景非常廣闊。
圖1為三電機(jī)同步控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型示意圖。 圖2為傳統(tǒng)的一階ADRC控制原理框圖。 圖3為本發(fā)明優(yōu)化的一階ADRC控制原理框圖。 圖4為基于優(yōu)化的一階ADRC的三電機(jī)同步控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。 圖5為三電機(jī)同步控制系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)的通訊結(jié)構(gòu)圖。 圖6為采用PLC作為優(yōu)化的一階ADRC的程序運(yùn)行框圖；其中6 (a)為主循環(huán)0B1 程序流程圖，6(b)為0B35程序流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明先構(gòu)造三電機(jī)同步控制系統(tǒng)，確定控制策略。、圖1是一個(gè)由三電機(jī)控制的 鋼帶巻繞系統(tǒng)的最簡(jiǎn)設(shè)置示意圖，圖1中#1電機(jī)為主動(dòng)電機(jī)，#2、#3電機(jī)為從動(dòng)電機(jī)，各電 機(jī)經(jīng)l : 15減速機(jī)減速后驅(qū)動(dòng)各自的滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)，三只滾筒由一條膠帶相連，#1電機(jī)和#2 電機(jī)、#2電機(jī)和#3電機(jī)之間分別通過浮動(dòng)輥的張緊作用產(chǎn)生膠帶張力F12、F23。將#1、#2、 #3變頻器分別驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的感應(yīng)電機(jī)并帶動(dòng)共同負(fù)載作為一個(gè)整體構(gòu)成三變頻調(diào)速電機(jī)同 步控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱為三電機(jī)同步控制系統(tǒng)，根據(jù)虎克定律，可得到三電機(jī)同步控制系統(tǒng)張力 的數(shù)學(xué)模型公式。兩電機(jī)之間帶狀加工物張力大小與兩電機(jī)的速度差大小成正比，在不考 慮變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)系的情況下，對(duì)于實(shí)際的變頻調(diào)速系統(tǒng)來說，給定變頻器一個(gè)頻率信
4號(hào)就能得到感應(yīng)電機(jī)的一個(gè)速度輸出，各電機(jī)之間的皮帶張力本質(zhì)上是由相鄰兩臺(tái)電機(jī)之 間的速度差所決定的，因此，以主動(dòng)電機(jī)速度作為被控對(duì)象，從動(dòng)電機(jī)的速度由變頻器來調(diào) 節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)皮帶張力的控制。 如圖2所示，傳統(tǒng)的自抗擾控制器的是一種基于過程誤差的非線性控制律，其算 法是基于"大誤差小增益，小誤差大增益"的工程經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的。典型結(jié)構(gòu)包括跟蹤微分器 (TD)、擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器(ES0)、非線性狀態(tài)誤差反饋(NLSEF)和擾動(dòng)補(bǔ)償四部分。在一階自 抗擾控制器結(jié)構(gòu)中，擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器只輸出控制對(duì)象和未知擾動(dòng)項(xiàng)的觀測(cè)值，而沒有控制 對(duì)象的微分輸出項(xiàng)，因此，控制器不需要跟蹤微分器的微分輸出。跟蹤微分器相應(yīng)只起到濾 波的作用，以安排控制對(duì)象參考值的過渡過程。但過渡過程的安排是針對(duì)伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)的， 對(duì)于異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，安排過渡過程沒有作用，因此，本發(fā)明在ADRC的優(yōu)化模型中省略 不用跟蹤微分器環(huán)節(jié)。對(duì)于一階對(duì)象，傳統(tǒng)的自抗擾控制器的結(jié)構(gòu)采用誤差的非線性比例 調(diào)節(jié)。如果適當(dāng)提高反饋增益，線性的比例調(diào)節(jié)可實(shí)現(xiàn)相同的控制性能。因此，本發(fā)明采用 線性的比例調(diào)節(jié)代替非線性狀態(tài)誤差反饋，可以在保證控制器性能的前提下，有效降低模 型復(fù)雜程度，減小計(jì)算量。 綜合上述的優(yōu)化措施，得到如圖3虛線框內(nèi)所示的的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的一階ADRC，該優(yōu) 化的一階ADRC是一種以系統(tǒng)設(shè)定值、系統(tǒng)被控輸出和上一步控制量來確定新控制量的裝 置，將每個(gè)優(yōu)化的一階ADRC上前一時(shí)刻的控制量作為當(dāng)前時(shí)刻的優(yōu)化的一階ADRC —個(gè)反 饋量，由3部分組成(1)擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器，將多電機(jī)系統(tǒng)的模型擾動(dòng)、參數(shù)攝動(dòng)以及三電機(jī) 系統(tǒng)中的主電機(jī)速度^與張力巳2、&3之間耦合統(tǒng)一視為外加擾動(dòng)進(jìn)行處理；(2)比例調(diào)節(jié) 器，根據(jù)誤差e來決定控制純積分器串聯(lián)型對(duì)象的控制規(guī)律u。，采用線性的比例調(diào)節(jié)；(3) 用擾動(dòng)估計(jì)值z(mì)2對(duì)誤差反饋控制量u。進(jìn)行補(bǔ)償。該優(yōu)化的一階ADRC不僅繼承了 ADRC的優(yōu) 點(diǎn)不需要具體的數(shù)學(xué)模型；不需要積分環(huán)節(jié)就能實(shí)現(xiàn)無靜差，避免了積分反饋的副作用。 而且有效減少了典型ADRC模型中的非線性反饋運(yùn)算，使得優(yōu)化模型的算法計(jì)算量減小，實(shí) 時(shí)性大大增強(qiáng)，可達(dá)到很好的實(shí)際控制性能。 如圖4，將三個(gè)優(yōu)化的一階自抗擾控制器應(yīng)用于三電機(jī)同步控制系統(tǒng)。在三電機(jī) 同步控制系統(tǒng)的速度控制回路和兩個(gè)張力控制回路中分別連接一個(gè)圖3所示的優(yōu)化的一 階ADRC，該優(yōu)化的一階ADRC與電機(jī)及變頻器組成的被控三電機(jī)同步控制系統(tǒng)和模型形成 一個(gè)閉環(huán)，這樣就構(gòu)成了一個(gè)自抗擾控制器閉環(huán)系統(tǒng)。其中，優(yōu)化的一階ADRC1為主動(dòng)電機(jī) 轉(zhuǎn)速的速度閉環(huán)控制器，速度的反饋量由光電編碼器檢測(cè)獲得，優(yōu)化的一階ADRC2、優(yōu)化的 一階ADRC3分別為兩個(gè)張力的張力閉環(huán)控制器，兩個(gè)張力的反饋量分別由兩個(gè)張力傳感器 檢測(cè)得到；由此對(duì)三電機(jī)同步控制系統(tǒng)進(jìn)行高性能的同步控制?？梢杂?1電機(jī)的速度給定 與優(yōu)化的一階ADRC2張力控制器的輸出之差來調(diào)節(jié)#2電機(jī)的速度，以#2電機(jī)的速度輸入 與優(yōu)化的一階ADRC3張力控制器的輸出之差來調(diào)節(jié)ft3電機(jī)的速度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)膠帶張力的 控制。因此，可以根據(jù)主動(dòng)電機(jī)速度給定與優(yōu)化的一階ADRC1輸出的差來調(diào)節(jié)從動(dòng)電機(jī)的 速度。 對(duì)于矢量控制的異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，采用一階模型控制器，相應(yīng)采用二階的擴(kuò)張 狀態(tài)觀測(cè)器結(jié)構(gòu)。利用自抗擾控制器的特點(diǎn)，對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變化引起的系統(tǒng)的模型誤差和 外加擾動(dòng)，以及張力F變化的影響，統(tǒng)一采用擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器進(jìn)行觀測(cè)和補(bǔ)償；對(duì)主動(dòng)電機(jī) 轉(zhuǎn)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)相應(yīng)的擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器，保持了盡量多的已知模型信息，而將未知的和難以處理的部分，歸于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的擴(kuò)張狀態(tài)加以觀測(cè)；分別設(shè)計(jì)速度自抗擾控制器和張 力自抗擾控制器，構(gòu)建多電機(jī)自抗擾控制系統(tǒng)，并對(duì)控制算法進(jìn)行優(yōu)化，增強(qiáng)控制算法的實(shí) 用性。其中以速度自抗擾閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為例W^為電機(jī)的角速度給定，W^為變頻器的頻 率給定，Wri為電機(jī)的角速度輸出，也就是速度的反饋值；速度的反饋值由光電編碼器檢測(cè)， 以電機(jī)的速度給定與電機(jī)的角速度輸出wri之差轉(zhuǎn)化成頻率值，作為變頻器的頻率給 定；并將優(yōu)化的一階自抗擾控制器上前一時(shí)刻的控制量也作為當(dāng)前時(shí)刻的一個(gè)反饋量，通 過優(yōu)化的一階自抗擾控制器來調(diào)節(jié)電機(jī)的速度。其它兩個(gè)張力環(huán)的作用原理類似。
如圖5，三電機(jī)PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建采用了主_從系統(tǒng)配置，一 臺(tái)S7-300PLC作為主站，三臺(tái)西門子變頻器作為從站，同時(shí)應(yīng)用西門子監(jiān)控組態(tài)軟件WinCC 配置系統(tǒng)上位機(jī)監(jiān)控站。采用可編程控制器PLC加上位機(jī)兩級(jí)控制結(jié)構(gòu)，PLC控制三臺(tái) 變頻器執(zhí)行三電機(jī)調(diào)速，上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行。S7-300PLC作為主控單元，其高速計(jì)數(shù)器 模塊結(jié)合光電編碼器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速，模擬量輸入模塊結(jié)合張力傳感器采集皮帶實(shí)際張力。 上位機(jī)通過CP5611通訊卡實(shí)現(xiàn)與PLC之間的MPI數(shù)據(jù)通訊；PLC與三臺(tái)變頻器之間通過 PROFIBUS-DP進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)通訊。變頻器采用西門子匪V型號(hào)，三臺(tái)電機(jī)的型號(hào)為Y100L「4，額 定功率為2. 2kW，額定電流為5A，額定轉(zhuǎn)速1420r/min。 三電機(jī)同步控制系統(tǒng)的通訊由三部分組成一是工控機(jī)與PLC之間的MPI通訊， 實(shí)現(xiàn)STEP7和PLC之間的通訊，完成程序上傳、下載、調(diào)試、故障診斷和在線監(jiān)視；同時(shí)實(shí)現(xiàn) 了 WinCC與PLC之間的通訊，即傳輸過程數(shù)據(jù)，過程實(shí)時(shí)監(jiān)控；二是PLC與三臺(tái)變頻器之間 的PROFIBUS-DP通訊，實(shí)現(xiàn)PLC對(duì)三臺(tái)變頻器的通訊，從而構(gòu)成三電機(jī)同步控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò) 化，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程控制；三是WinCC與Excel之間的OPC通訊，方便于過程采樣數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無 誤的導(dǎo)出到Excel中，保證了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，提高了實(shí)驗(yàn)過程的可信度。
如圖6所示，整個(gè)自抗擾控制器就是采用采用PLC結(jié)構(gòu)化編程的方法，加工控組態(tài) 軟件WinCC)來實(shí)現(xiàn)。如圖6(a)所示，0B1為主循環(huán)組織塊，運(yùn)行啟動(dòng)程序后，就開始循環(huán)執(zhí) 行0B1， OBI的主要功能有①調(diào)用功能FIO實(shí)現(xiàn)PLC和變頻器之間的通訊；②執(zhí)行計(jì)數(shù)模 塊自帶的功能FC0，對(duì)光電編碼器發(fā)出的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)；③處理定時(shí)循環(huán)中斷組織塊0B35。
0B35為循環(huán)中斷組織塊，是課題軟件設(shè)計(jì)中的核心部分。主要完成速度、張力給定 值附值和實(shí)際值計(jì)算，并調(diào)用自抗擾控制器算法功能塊FB2、FB3、FB4，及系統(tǒng)運(yùn)行過程數(shù)據(jù) 的歸檔功能塊FB5，其程序流程圖如圖6(b)所示。
權(quán)利要求
一種三電機(jī)同步控制系統(tǒng)自抗擾控制器的構(gòu)造方法，其特征在于該方法包括將被控的三臺(tái)感應(yīng)電機(jī)，三臺(tái)變頻器以及共同負(fù)載作為一個(gè)整體組成三電機(jī)同步控制系統(tǒng)；在三電機(jī)同步控制系統(tǒng)的速度控制回路和兩個(gè)張力控制回路中分別設(shè)置一個(gè)優(yōu)化的一階自抗擾控制器，該優(yōu)化的一階自抗擾控制器與三電機(jī)同步控制系統(tǒng)形成閉環(huán)，構(gòu)成自抗擾控制器閉環(huán)系統(tǒng)，該優(yōu)化的一階自抗擾控制器是一種以系統(tǒng)設(shè)定值、系統(tǒng)被控輸出和上一步控制量來確定新控制量的裝置，由擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器、比例調(diào)節(jié)器以及用擾動(dòng)估計(jì)值對(duì)誤差反饋控制量進(jìn)行補(bǔ)償組成，擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器輸出控制對(duì)象和未知擾動(dòng)的觀測(cè)值，采用線性的比例調(diào)節(jié)。
2. 根據(jù)權(quán)利1所述三電機(jī)同步控制系統(tǒng)自抗擾控制器的構(gòu)造方法，其特征在于所述速度控制回路中優(yōu)化的一階自抗擾控制器為主動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速的速度閉環(huán)控制器，速度的反饋量由光電編碼器檢測(cè)獲得，兩個(gè)張力控制回路中的優(yōu)化的一階自抗擾控制器為張力閉環(huán)控制器，兩個(gè)張力的反饋量分別由兩個(gè)張力傳感器檢測(cè)得到。
3. 根據(jù)權(quán)利2所述三電機(jī)同步控制系統(tǒng)自抗擾控制器的構(gòu)造方法，其特征在于三臺(tái)感應(yīng)電機(jī)中，以#1主動(dòng)電機(jī)的速度給定與所述張力閉環(huán)控制器的輸出之差來調(diào)節(jié)#2從動(dòng)電機(jī)的速度，以#2從動(dòng)電機(jī)的速度輸入與所述張力閉環(huán)控制器的輸出之差來調(diào)節(jié)#3從動(dòng)電機(jī)的速度，實(shí)現(xiàn)對(duì)張力的控制。
4. 根據(jù)權(quán)利2所述三電機(jī)同步控制系統(tǒng)自抗擾控制器的構(gòu)造方法，其特征在于所述速度閉環(huán)控制器以主動(dòng)電機(jī)的速度給定與角速度輸出之差轉(zhuǎn)化成頻率值作為變頻器的頻率給定，將優(yōu)化的一階自抗擾控制器上前一時(shí)刻的控制量作為當(dāng)前時(shí)刻的一個(gè)反饋量來調(diào)節(jié)主動(dòng)電機(jī)的速度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三電機(jī)同步控制系統(tǒng)自抗擾控制器的構(gòu)造方法，將被控的三臺(tái)感應(yīng)電機(jī)，三臺(tái)變頻器以及共同負(fù)載作為一個(gè)整體組成三電機(jī)同步控制系統(tǒng)；在三電機(jī)同步控制系統(tǒng)的速度控制回路和兩個(gè)張力控制回路中分別設(shè)置一個(gè)優(yōu)化的一階自抗擾控制器，該優(yōu)化的一階自抗擾控制器是一種以系統(tǒng)設(shè)定值、系統(tǒng)被控輸出和上一步控制量來確定新控制量的裝置，與三電機(jī)同步控制系統(tǒng)形成閉環(huán)，由擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器、比例調(diào)節(jié)器以及用擾動(dòng)估計(jì)值對(duì)誤差反饋控制量進(jìn)行補(bǔ)償組成。本發(fā)明算法簡(jiǎn)單、參數(shù)易于調(diào)節(jié)，不依賴于交流電機(jī)精確的數(shù)學(xué)模型就能夠很好地實(shí)現(xiàn)速度和兩張力之間的解耦控制，獲得較快的響應(yīng)速度、較高的穩(wěn)態(tài)精度、較強(qiáng)的抗干擾能力以及較好的魯棒性。
文檔編號(hào)H02P5/747GK101783634SQ20101012408
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2010年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月15日
發(fā)明者劉星橋, 周麗, 胡建群 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)