异步电机四象限驱动系统的线性自抗扰与滑模控制

为了实现背靠背变流器和异步电机驱动系统的四象限运行、能量双向流动、网侧单位功率因数、直流母线电压可控,本文采用线性自抗扰控制和滑模控制相结合的控制策略。网侧变流器电压环采用线性自抗扰控制,电流环采用滑模控制,提升了网侧子系统的抗干扰能力;机侧变流器速度环及磁链环采用线性自抗扰控制,电流环采用滑模控制,保证了网侧子系统的直流母线电压恒定时再进行机侧子系统的起动。异步电机四象限运行开始时存在较大电压超调的问题,采用网侧子系统电压软给定方法,减小电压超调。对于负载转矩未知的情况,采用负载转矩观测器进行观测。仿真结果表明,该控制系统实现了异步电机的四象限运行,对异步电机的未知负载转矩值跟踪快速且精确,实现了异步电机四象限驱动系统在单位功率因数下运行,线性自抗扰与滑模控制能很好地保证网侧直流电压达到给定值,并保持恒定,虽然在电机状态切换时,直流母线电压有波动,但很快恢复到给定值,电压定向控制存在一定的稳态误差,且误差随电机状态的切换越来越大。该研究在工业传动领域具有广阔的应用前景。