异步调速电机无速度传感器模型预测控制

3.2实验结果   

除了仿真验证，还通过两电平交流调速平台对文中的方法进行实验验证。控制器采用犯位浮点DSP TMS320F28335，可以方便地实现文中的控制算法。另外，在控制板上还扩展了4通道的数模转换(digital-to-analog conversion DA)芯片，用于内部变量观测。实验中除了电流采用电流探头直接测得外，其他变量都是通过12位DA输出到示波器上显示。示波器1通道显示的是通过编码器测得的实际速度，2通道为估计速度，3通道为输出转矩，4通道为调速电机a相电流。为了直观的比较估计速度与实际速度，将示波器1, 2通道的零位设置在同一位置。实验中实际速度只用于和估计速度进行对比，实际反馈信号为估计转速。调速电机启动至1500 r/min时的实验波形。对比图7(a)和图7(b)可以看出，采用数字延迟补偿措施后的转矩和电流的纹波明显较小。另外从图7可以看出，采用预励磁措施后启动电流峰值不超过10A，与仿真结果一致。由于不采用预励磁措施直接启动调速电机会引起系统过流保护，故没有记录相关的实验波形。图8是调速电机在1500 r/min带额定负载稳态运行时的波形，从图8中可以看出，在额定负载情况下估计转速与实际转速非常一致，稳态性能良好。 

图是调速电机从反转1 500 r/min运行至正转1500 r/ min时的实验波形，从9中可以看出，正反转切换过程平稳，系统的动、静态性能良好。为考察系统对负载转矩的抗干扰能力，进行了突加、减载实验，调速电机先空载运行在1500 r/min，然后突加额定负载接着又卸去全部负载，实验结果如图10所示。从图10可以看出，输出转矩响应迅速，系统对外部负载转矩表现出良好的抗干扰能力。由于实验机组通过磁粉制动器加载，直接将其断电后并不能立即卸去全部负载，所以图10中的输出转矩在加、减载时的响应略有区别，主要表现在减载时转速变化较小，输出转矩并没有像突加负载时那样快速变化。