一种减小直线感应电机牵引力脉动的控制方法

摘要

一种减小直线感应电机牵引力脉动的控制方法，该方法通过在线检测逆变器直流母线电压及直线感应电机初级相电流，得到直线感应电机的实际初级磁链值、实际牵引力和平均牵引力，同时实时检测直线感应电机运行速度，并结合减小牵引力脉动的控制算法，逆变器开关控制表和PWM调制算法确定出逆变器开关信号控制逆变器开关动作，从而使直线感应电机的牵引力和初级磁链的实际值快速跟踪给定值。本发明可实现准确的直线感应电机直接牵引力控制，能够显著减小电机的牵引力脉动，并能够避免边端效应、参数变化等对控制性能的影响。

主权项

一种减小直线感应电机牵引力脉动的控制方法，其特征在于，通过在线检测逆变器直流母线电压Udc、上一控制周期的逆变器控制信号Sabc及直线感应电机初级相电流Is，计算得到直线感应电机的实际初级磁链ψs、实际牵引力Ft和平均牵引力Ftavg，所述的平均牵引力Ftavg由下述计算公式得到，式中，Ft为实际牵引力，s为频域作用算子，ωc为截止频率： F tavg = ω c s + ω c F t ; 根据直线感应电机初级磁链给定值ψs*、牵引力给定值Ft*、实际初级磁链ψs、实际牵引力Ft、平均牵引力Ftavg及在线检测得到的直线感应电机运行速度v，采用减小牵引力脉动的控制算法、逆变器开关控制表和PWM调制算法确定逆变器开关信号Sabc，所述的逆变器开关控制表中，实际牵引力Ft与牵引力给定值Ft*的滞环比较结果，以及实际初级磁链ψs与初级磁链给定值ψs*的滞环比较结果为逆变器开关控制表输入变量，初级磁链ψs的矢量空间θn为逆变器开关控制表输入变量，初级电压矢量um为输出变量，初级磁链ψs的矢量空间θn被平均划分为12个区域，n=1,2,3….12，初级电压矢量um共有14个，m=0,1,2….13，其中u0，u7为零矢量，u1‑u6为基本电压矢量，u8‑u13为合成电压矢量；所述的减小牵引力脉动的控制算法由下述计算公式表述，式中，比例系数ηt为初级电压矢量um的作用时间Td与系统控制周期Ts之比，Kv,KF为增益控制参数，C0为常量： T d T s = η t = K v v + K F ( F t * - F tavg ) + C 0 上述公式中，ηt≤1；由逆变器开关信号Sabc控制逆变器开关动作，使直线感应电机的实际牵引力Ft和初级磁链ψs快速跟踪牵引力给定值Ft*和初级磁链给定值ψs*，在减小牵引力脉动的同时快速调节电机的运行速度。