垂直侵徹深度計算算法研究
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4 基于擴張狀態(tài)觀測器的控制器算法仿真
在Matlab／Simulink平臺仿真驗證基于擴張狀態(tài)觀測器的控制器設(shè)計方案。根據(jù)圖1搭建控制器的Matlab／Simulink仿真模塊，如圖2所示。擴張狀態(tài)觀測器的結(jié)構(gòu)框圖，如圖3所示。
本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/181220.htm
仿真中所用永磁同步電機參數(shù)為：極對數(shù)3，定子電阻0．57 Ω，定子電感0．015 5 H，轉(zhuǎn)動慣量0．001 5 Kg．m2，轉(zhuǎn)子永磁體磁鏈0．41 Wb，額度功率0．75 kW，額定轉(zhuǎn)速2 000 r／min。
仿真結(jié)果圖4a，圖4b表明，常規(guī)直接轉(zhuǎn)矩控制方法的轉(zhuǎn)矩脈動較大，而基于定子磁鏈擴張狀態(tài)觀測器的直接轉(zhuǎn)矩控制方法，在低速時(給定轉(zhuǎn)矩1 N．m，轉(zhuǎn)速10 rad／s)能獲得準(zhǔn)確的磁鏈估計值，可減小低速下的磁鏈觀測偏差，提高轉(zhuǎn)矩計算的精度，有效減小低速下的轉(zhuǎn)矩脈動。
仿真結(jié)果圖5、圖6表明，在不同給定轉(zhuǎn)速、電阻值為正常值的2倍時，基于定子磁鏈擴張狀態(tài)觀測器的直接轉(zhuǎn)矩控制方法，在高速和低速以及轉(zhuǎn)子電阻變化時都能較準(zhǔn)確觀測磁鏈，減小低速下以及轉(zhuǎn)子電阻變化時的磁鏈觀測偏差，對定子電阻的不確定性變化具有強烈的魯棒性。并可同時觀測出轉(zhuǎn)子的位置和速度，實現(xiàn)無速度傳感器條件下的電機控制。非線性擴張狀態(tài)觀測器無需知道電阻和轉(zhuǎn)速的信息并能快速精確觀測出不確定項，具有一定的實用性。
5 結(jié)論
本文利用擴張狀態(tài)觀測器(ESO)設(shè)計了感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器，解決了實際中存在的轉(zhuǎn)子電阻不確定的問題。該方法對轉(zhuǎn)子電阻的變化具有極強的魯棒性。仿真實驗表明，即使電阻變化1倍時，觀測器也可得到準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)子磁鏈。在低速情況下，該方法同樣有效。
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