基于矢量控制的異步調(diào)速電機預(yù)測電流控制算法

       此外，為了準(zhǔn)確獲得預(yù)測控制下電流環(huán)能夠達(dá)到的帶寬，進(jìn)行如下實驗:1)注入800 Hz正弦電如表3所示，當(dāng)注入頻率為665 Hz的正弦波時，實際電流滯后指令電流890，且幅值衰減小于3dB,因此可知，在預(yù)測電流控制方法下，電流環(huán)帶寬可以達(dá)到665 Hz。圖10至圖12為傳統(tǒng)PI控制與預(yù)測電流控制對比實驗波形，其中電流環(huán)PI控制器參數(shù)設(shè)計如第2節(jié)所述，令電流環(huán)截止頻率為所能達(dá)到{zd0}值600 Hz，兩種控制方式下，速度環(huán)PI控制器參數(shù)相同。圖10(a)和(b)中，給定磁鏈電流is、階躍指令，傳統(tǒng)PI控制模式下的實際電流響應(yīng)超調(diào)量大，系統(tǒng)上升時問和穩(wěn)定時問長，而采用預(yù)測電流控制后，實際電流超調(diào)量明顯降低，上升時問和穩(wěn)定時問短，系統(tǒng)穩(wěn)定后無靜差。圖10(c)和(d)中，調(diào)速電機運行在10 Hz給定轉(zhuǎn)速時，突加50%額定負(fù)載，兩種不同的控制方法下，電流跟隨特性無明顯差別，都能夠較好的跟隨指令電流。   

       若采用PI控制，則轉(zhuǎn)矩指令電流及對應(yīng)反饋電流超調(diào)明顯，采用預(yù)測控制后，超調(diào)得到抑制。圖11為傳統(tǒng)PI控制與預(yù)測電流控制的轉(zhuǎn)速實驗對比，調(diào)速電機從05 Hz起動，持續(xù)運行一段時問后，轉(zhuǎn)速指令變?yōu)榉逯捣謩e為5和25 Hz的三角波。采用PI控制時，調(diào)速電機起動超調(diào)明顯，跟蹤三角波指令時有超調(diào)，且跟隨性能不佳。采用預(yù)測控制后，轉(zhuǎn)速超調(diào)和跟隨性能得到明顯改善。圖12為調(diào)速電機零速運行，并突加{bfb}額定負(fù)載的實驗波形圖。由實驗波形可以看出，采用PI控制突加負(fù)載后，轉(zhuǎn)矩電流上升時問較長，系統(tǒng)響應(yīng)慢，轉(zhuǎn)速超調(diào)峰值為23 r/min。采用預(yù)測電流控制后系統(tǒng)響應(yīng)時問加快，轉(zhuǎn)速超調(diào)量減小，超調(diào)峰值為10 r/min 。