基于约束扰动观测器的感应电机鲁棒模型预测控制方法

来源：机床与液压杂志2022年第6期北京时间：

作者：姚阳，杨朝翔

单位：国网冀北综合能源服务有限公司；国网冀北综合能源服务有限公司

摘要：针对感应电机在参数扰动条件下的高性能鲁棒控制问题，提出一种基于模型预测控制和扰动观测器的感应电机无偏速度控制方法。基于串级控制结构设计内环模型预测转矩控制器和外环鲁棒速度控制器。在考虑电机电流和电压约束的最小损耗及参数随转速变化的前提下，提出一种改进的连续控制集模型预测控制器（CCS-MPC）作为内环转矩控制器；将稳定化MPC方法与离散时域扰动观测器（DOB）相结合，在同时考虑参数不确定性和负载转矩的影响以及电机的转矩限制的前提下，设计外环鲁棒速度控制器，该速度控制器为内环转矩控制器提供参考转矩；通过给出相应的定理和推论验证所提出的转速控制器的鲁棒性；设计物理实验对所提控制方法进行验证。结果表明：在考虑电机转矩限制的条件下，所提出的控制方法具有良好的瞬态及稳态响应，且在负载转矩扰动下具有较好的鲁棒性。

关键词：感应电机;扰动观测器;模型预测控制;转矩约束

基金资助：国网冀北综合能源服务有限公司直流微网典型应用场景及关键技术研究项目