異步調(diào)速電機(jī)無速度傳感器模型預(yù)測控制

3.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果   

除了仿真驗(yàn)證，還通過兩電平交流調(diào)速平臺對文中的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證?？刂破鞑捎梅肝桓↑c(diǎn)DSP TMS320F28335，可以方便地實(shí)現(xiàn)文中的控制算法。另外，在控制板上還擴(kuò)展了4通道的數(shù)模轉(zhuǎn)換(digital-to-analog conversion DA)芯片，用于內(nèi)部變量觀測。實(shí)驗(yàn)中除了電流采用電流探頭直接測得外，其他變量都是通過12位DA輸出到示波器上顯示。示波器1通道顯示的是通過編碼器測得的實(shí)際速度，2通道為估計(jì)速度，3通道為輸出轉(zhuǎn)矩，4通道為調(diào)速電機(jī)a相電流。為了直觀的比較估計(jì)速度與實(shí)際速度，將示波器1, 2通道的零位設(shè)置在同一位置。實(shí)驗(yàn)中實(shí)際速度只用于和估計(jì)速度進(jìn)行對比，實(shí)際反饋信號為估計(jì)轉(zhuǎn)速。調(diào)速電機(jī)啟動(dòng)至1500 r/min時(shí)的實(shí)驗(yàn)波形。對比圖7(a)和圖7(b)可以看出，采用數(shù)字延遲補(bǔ)償措施后的轉(zhuǎn)矩和電流的紋波明顯較小。另外從圖7可以看出，采用預(yù)勵(lì)磁措施后啟動(dòng)電流峰值不超過10A，與仿真結(jié)果一致。由于不采用預(yù)勵(lì)磁措施直接啟動(dòng)調(diào)速電機(jī)會(huì)引起系統(tǒng)過流保護(hù)，故沒有記錄相關(guān)的實(shí)驗(yàn)波形。圖8是調(diào)速電機(jī)在1500 r/min帶額定負(fù)載穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的波形，從圖8中可以看出，在額定負(fù)載情況下估計(jì)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速非常一致，穩(wěn)態(tài)性能良好。 

圖是調(diào)速電機(jī)從反轉(zhuǎn)1 500 r/min運(yùn)行至正轉(zhuǎn)1500 r/ min時(shí)的實(shí)驗(yàn)波形，從9中可以看出，正反轉(zhuǎn)切換過程平穩(wěn)，系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)性能良好。為考察系統(tǒng)對負(fù)載轉(zhuǎn)矩的抗干擾能力，進(jìn)行了突加、減載實(shí)驗(yàn)，調(diào)速電機(jī)先空載運(yùn)行在1500 r/min，然后突加額定負(fù)載接著又卸去全部負(fù)載，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖10所示。從圖10可以看出，輸出轉(zhuǎn)矩響應(yīng)迅速，系統(tǒng)對外部負(fù)載轉(zhuǎn)矩表現(xiàn)出良好的抗干擾能力。由于實(shí)驗(yàn)機(jī)組通過磁粉制動(dòng)器加載，直接將其斷電后并不能立即卸去全部負(fù)載，所以圖10中的輸出轉(zhuǎn)矩在加、減載時(shí)的響應(yīng)略有區(qū)別，主要表現(xiàn)在減載時(shí)轉(zhuǎn)速變化較小，輸出轉(zhuǎn)矩并沒有像突加負(fù)載時(shí)那樣快速變化。