閉環(huán)控制的變壓異步機調(diào)速系統(tǒng)設計與分析【文獻綜述】

1、畢業(yè)設計文獻綜述畢業(yè)設計文獻綜述電氣工程與自動化電氣工程與自動化閉環(huán)控制的變壓異步機調(diào)速系統(tǒng)設計與分析閉環(huán)控制的變壓異步機調(diào)速系統(tǒng)設計與分析摘要：傳統(tǒng)的PID控制器參數(shù)調(diào)整大多數(shù)采用人工經(jīng)驗指導下的實驗試湊方式。這些方法可使系統(tǒng)性能有所改善，但有的不能在全局范圍內(nèi)達到最優(yōu)，有的設計過于理論化，不適合工程應用。粒子群優(yōu)化(PSO)算法是一種隨機搜索全局優(yōu)化新方法。將PSO算法應用于PID控制參數(shù)的尋優(yōu)，解決電機控制系統(tǒng)中PID參數(shù)優(yōu)化。直

2、接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)交流變頻調(diào)速，直接對電機定子磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩進行控制，避免了矢量控制中復雜的變換和參數(shù)運算，使控制結構變得十分簡單。應用MATLAB／Simulink進行了仿真，證明了上述方法的可行性，并且對仿真波形進行分析，驗證系統(tǒng)的正確性。關鍵詞：粒子群優(yōu)化算法PID控制器直接轉(zhuǎn)矩控制1.1.背景背景在工程實際中，應用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調(diào)節(jié)。PID控制器問世至今已有近70年歷

3、史，它以其結構簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術之一。當被控對象的結構和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學模型時，控制理論的其它技術難以采用時，系統(tǒng)控制器的結構和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時應用PID控制技術最為方便。即當我們不完全了解一個系統(tǒng)和被控對象，或不能通過有效的測量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時，最適合用PID控制技術。PID控制，實際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積

4、分、微分計算出控制量進行控制的。直接轉(zhuǎn)矩控制（DirectTqueControl——DTC），這種“直接自控制”的思想以轉(zhuǎn)矩為中心來進行綜合控制，不僅控制轉(zhuǎn)矩，也用于磁鏈量的控制和磁鏈自控制。直接轉(zhuǎn)矩控制與矢量控制的區(qū)別是，它不是通過控制電流、磁鏈等量間接控制轉(zhuǎn)矩，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控量控制，其實質(zhì)是用空間矢量的分析方法，以定子磁場定向方式，對定子磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩進行直接控制的。制。ω稱為慣性因子，可以是正常數(shù)，也可以是以時間為變量的線

5、性或非線性正整數(shù)。2.22.2PSOPSO算法的算法的PIDPID參數(shù)整定流程參數(shù)整定流程Step1：輸入系統(tǒng)數(shù)據(jù)，初始化粒子群。Step2：計算每個粒子的適應值，即目標函數(shù)值。Step3：記錄兩個極值，即當前的個體極值以及整體極值gbest。Step4：更新，k=k1。粒子根據(jù)式(2)更新飛行速度；根據(jù)式(3)更新粒子在解空間的位置；ω根據(jù)不同的初始權重分別計算。Step5：重新計算各個粒子此時的目標函數(shù)值，判斷是否更新和gbest。

6、首先，對于粒子i，比較第k1次迭代中得到的函數(shù)值f(ik1)與f()。若f(ik1)f()f()=f(ik1)(i=12…m)，并相應地更新；否則，不更新。然后，將每個粒子的適應值與整個粒子群的gbest相比較，較好則重新設置gbest。若gbest值不變，則n1。若n≥10，則重新將部分粒子初始化；若n10，則n=0(其中，n為程序設定的次數(shù))。Step6：判斷是否收斂。當滿足如下條件之一，迭代停止(全局最好位置連續(xù)若干次無變化或達到

7、預先規(guī)定的最大迭代次數(shù))，否則轉(zhuǎn)Step4。Step7:輸入問題的解2.32.3空間矢量電壓對定子磁鏈、轉(zhuǎn)矩的作用空間矢量電壓對定子磁鏈、轉(zhuǎn)矩的作用空間矢量電壓對定子磁鏈的作用逆變器的輸出電壓us(t)直接加到異步電動機的定子繞組上，則定子磁鏈Ψs(t)與定子電壓us(t)之間的關系為：（4）若忽略定子電阻上壓降的影響，則:式(4)中定子磁鏈空間矢量Ψs沿著電壓空間矢量Us的方向，以正比于輸入電壓的速度移動，通過逐步合理地選擇電壓矢量，