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垂直侵彻深度计算算法研究

发布时间:2020-07-21 19:00:38 阅读: 来源:包边机厂家

引言 交流电机具有非线性、强耦合特点,很难用精确的数学模型描述。在实时控制中还会受到测量误差、参数变化等不确定性因素的影响。直接转矩控制技术以其控制思想新颖,系统结构简单,动静态性能优良等特点而获得普遍重视。但直接转矩控制转矩脉动大、低速性能差。磁链准确观测是提高直接转矩控制性能的关键环节。常规u-i模型在理论上具有较高精度,但在实际中低速时偏差较大,导致转矩脉动增大。由于定子电流与转速确定定子磁链的i-u模型,及定子电压与转速确定定子磁链的u-n模型都依赖于电机参数,因此,定子电阻阻值随运行情况变化,是磁链观测的不确定因素。针对磁链计算存在的问题,很多学者提出多种解决方法:针对电机电阻参数在运行中发生明显变化,文献[2]采用电阻的自适应辨识算法实时得到电阻实际值,从而克服了电阻变化的不确定性;文献[3]利用定子电压的三次谐波分量计算气隙磁通,磁链计算完全独立于电机的参数,特别是定子电阻影响,获得较好的低速性能;文献[4]将扩张状态观测器应用于感应电机的转子磁链观测。

本文引用地址: 扩张状态观测器ESO 状态观测器设计基于系统已知输入及测量输出来重构系统状态。其输出误差的校正通常分为线性校正和变结构校正。基于输出误差的非光滑连续校正思想,提出适用于一类不确定对象的扩张状态观测器ESO(Extended State Observer)。扩张状态观测器的一般形式:

式中,xj(j=1,2)为系统状态,u为控制输人,f(xj,t)为状态的未知函数及未知外扰,它还包括系统中所有不确定项。 当f(x1,x2,t)已知时,其观测器可设计为:

大多数情况下f(x1,x2,t)是未知的,所以对于一类单输入单输出非线性不确定对象:

记,a(t)=f(x1,x2,……,xn-1,xn,t)+w(t)为扩张的状态变量。根据自抗扰控制理论,如能选择合适的非线性函数g1(…),…,gn+1(…),就可使z1,……,zn+1跟踪上y,y,y,y(n+1)和系统总的扰动a(t),即:

观测器可取如下非线性函数:

在系统模型摄动f(x1,X2,……,xn-1,xn,t)和外扰w(t)未知的情况下,可以将Zn+1=a(t)作为a(t)的估计值,以补偿不确定性受控对象的控制器设计中“模型和未知外扰”。扩张的状态观测器实际就是得到系统输出y(t)的估计信号z1(t)及其各阶导数信号zi(t)(i= 2,……,n),及系统扰动估计信号Zn+1=(t)。

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