、b1．41
No．2
第4l卷第2期
2010年4月
中南大学学报(自然科学版1
Journal ofCentralSouth
and
University(Science
Apr．2010
Technology)
变增益PI速度控制器在间接磁场定向控制系统中的应用
李建军1，一，桂卫华1，张超1，何亚屏1，盛洁波2
(1．中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙，410075；
2．湖南工学院电气与信息工程系，湖南衡阳，421002)
摘要：针对感应电机无速度传感器间接磁场定向控制系统中传统PI控制器和磁通观测器的不足，利用感应电
机的时变参数模型的降阶处理方法，提出一种变增益的PI速度控制器；为获得无速度传感器控制，提出一种非
线性鲁棒高增益观测器。仿真和试验验证表明：PI速度控制器不但能根据实际工况实现PID参数的在线调整，而
且工程实现简单，减少了系统在启动阶段的超调{非线性鲁棒高增益观测器只需要电机的定子电压和电流，能同
时观测电机的状态量和转子时间常数等参数，鲁棒性好，计算量少，易于适时在线实现。
关键词：感应电机；间接磁场定向控制；高增益观测器：变增益PI控制器
中图分类号：TP391．9
文献标志码：A
文章编号：1672-7207(2010)02-0615-08
A
variable
PI controller used for
control ofinduction
gain
speed
motor IDFOC
system
Jie-b02
LI
Jian-junl一，GUI Wei-hual，ZHANGCha01，HEYa-pin91，SHENG
ofInformation Science and
ofElectric andInformation
South
410075，China；
(1．School
Engineering，Central
University,Changsha
Institute
2．Department
Engineering,Hunan
ofTechnology,Hengyang 421002，China)
Abstract：Basedon thereduced orderofthe IM modelofthe sensor-less indirect field oriented
conlI'ol(IDFOC)system,
was
order to
the sensor-less
a
variable
PI
controller
control，a high
simple
gain
speed
to
presented．In
implement
gain
therotor fluxes，speed andtime constant
the stator currents andvoltages．
estimate
observer(HGO)was proposed
using
the PIDparameters
results show that the
method Call
Simulation and
implementation
online，the
experimental
proposed
decreases
overshot
adjust
the
engineering
as
the
is
very e嬲y，and
speed
during
startup．HCA)has many advantages，such
ofthe IM．
real time identification
goodrobustness，less computation,and
words：induction
observer
PI
field oriented
Key
motor(n哪；indirect
control(IDFOC)；high gain
OaGO)；variable gain
controller(VGPI)
在感应电机的矢量控制中，关键要确定转子磁通
和转子速度。对无速度传感器控制系统，磁通和转速
的获得一般是通过可测量的定子电压和电流，利用观
测器理论实现【lI。然而，感应电机本质上是1个强耦
合的非线性系统，许多学者对其参数估算进行了研究，
也提出了许多实用的方法12-31，如Beguenane等14】提出
了1种模型参考自适应(MRAS)方法，该方法简单，但
是，对电机参数很敏感。Lee等【51提出了一种扩展卡尔
曼滤波(EKF)方法，该方法是1种随机观测器，系统
的非线性在取样时间内被线性化，它最大的优点就是
能同时观测状态和系统参数，但是，计算量大，鲁棒
Observer
性不高。同时，还有Extended
Luenberger
(ELO)方法[6-7】和滑模控制方法【8】等。近年来，大量的
智能控制方法也引入了电机的控制领域，如神经网络、
收稿日期：2009--01-23；修回日期：2009-04-17
基金项目：湖南省教育厅科技项1|(06C042),国家自然科学基金重点资助项Ij(60634020)：湖南工学院院级科研项(HY08026)
通信作者：李建军(1968-)，男，湖南衡阳人，教授，从事非线性控制、电气传动控制的研究；电话：13875793910：F-mail：hgl∞68@163．COEll
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