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基于自抗擾控制器的異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)

作者: 時(shí)間:2012-05-21 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

式中:j.jpg速度給定值;k.jpg速度反饋ωr的跟蹤信號(hào);l.jpg為總和擾動(dòng)W(t)的觀測(cè)值;u為控制量;β01,β02為ADRC輸出誤差校正增益;h為采樣周期;kp為比例系數(shù);b0為補(bǔ)償因子,通過整定kp,b0來調(diào)整的控制性能。

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4 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析

4.1 硬件連接

整個(gè)包括上位機(jī)和監(jiān)控軟件(WinCC)、S7-300PLC,Micro Master Vector(MMV)變頻器、和光電編碼器,如圖4所示。

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4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

4.2.1 系統(tǒng)通訊設(shè)計(jì)

系統(tǒng)通訊由三部分組成:①PLC與變頻器之間的PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線通訊,實(shí)現(xiàn)PLC對(duì)變頻器的現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程控制;②工控機(jī)與PLC之間的MPI通訊,一方面實(shí)現(xiàn)了STEP7和PLC之間的通訊,完成程序上載、下載、調(diào)試、故障診斷和在線監(jiān)視等;另一方面實(shí)現(xiàn)了WinCC與PLC之間的通訊,完成過程數(shù)據(jù)的傳輸,系統(tǒng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控;③WinCC與Excel之間的OPC通訊,通過軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速過程數(shù)據(jù)的歸檔并啟用OPC通訊服務(wù),將過程數(shù)據(jù)導(dǎo)出到Excel中,用于系統(tǒng)響應(yīng)曲線的擬合和各項(xiàng)動(dòng)靜態(tài)性能指標(biāo)的分析。

4.2.2 系統(tǒng)控制軟件設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)中使用語(yǔ)句表STL在工業(yè)軟件STEP7V5.2中編程。整個(gè)系統(tǒng)采用結(jié)構(gòu)化編程,系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)如圖5所示。

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4.3 ADRC的參數(shù)整定

研究表明,β01和β02主要由的離散控制周期決定,一般為:β01=1/h,β02=1/(5h2)。試驗(yàn)中速度的采樣周期取為h=100 ms,故取β01=10,β02=20。對(duì)于需整定的參數(shù)kp,b0,實(shí)驗(yàn)中采用由小到大試湊法進(jìn)行整定,通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和修改參數(shù),在得到較好的動(dòng)靜態(tài)效果時(shí)確定一組比較理想的參數(shù),參數(shù)整定相對(duì)容易。

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