異步調速電機無速度傳感器模型預測控制

3.2實驗結果   

除了仿真驗證，還通過兩電平交流調速平臺對文中的方法進行實驗驗證。控制器采用犯位浮點DSP TMS320F28335，可以方便地實現文中的控制算法。另外，在控制板上還擴展了4通道的數模轉換(digital-to-analog conversion DA)芯片，用于內部變量觀測。實驗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際速度，2通道為估計速度，3通道為輸出轉矩，4通道為調速電機a相電流。為了直觀的比較估計速度與實際速度，將示波器1, 2通道的零位設置在同一位置。實驗中實際速度只用于和估計速度進行對比，實際反饋信號為估計轉速。調速電機啟動至1500 r/min時的實驗波形。對比圖7(a)和圖7(b)可以看出，采用數字延遲補償措施后的轉矩和電流的紋波明顯較小。另外從圖7可以看出，采用預勵磁措施后啟動電流峰值不超過10A，與仿真結果一致。由于不采用預勵磁措施直接啟動調速電機會引起系統過流保護，故沒有記錄相關的實驗波形。圖8是調速電機在1500 r/min帶額定負載穩態運行時的波形，從圖8中可以看出，在額定負載情況下估計轉速與實際轉速非常一致，穩態性能良好。 

圖是調速電機從反轉1 500 r/min運行至正轉1500 r/ min時的實驗波形，從9中可以看出，正反轉切換過程平穩，系統的動、靜態性能良好。為考察系統對負載轉矩的抗干擾能力，進行了突加、減載實驗，調速電機先空載運行在1500 r/min，然后突加額定負載接著又卸去全部負載，實驗結果如圖10所示。從圖10可以看出，輸出轉矩響應迅速，系統對外部負載轉矩表現出良好的抗干擾能力。由于實驗機組通過磁粉制動器加載，直接將其斷電后并不能立即卸去全部負載，所以圖10中的輸出轉矩在加、減載時的響應略有區別，主要表現在減載時轉速變化較小，輸出轉矩并沒有像突加負載時那樣快速變化。