[发明专利]基于改进LADRC的异步电机电流内环解耦控制方法

权利要求书

1.一种基于改进LADRC的异步电机电流内环解耦控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、建立异步电机在ABC三相静止坐标系下的动态数学模型；

步骤S2、将转子磁链定向，通过派克变换得到异步电机在d-q旋转坐标系下的动态数学模型；

步骤S3、根据异步电机在d-q旋转坐标系下的动态数学模型，确定线性自抗扰控制器的阶数与控制器增益，并构建改进线性自抗扰控制器；

步骤S4、对改进后的线性自抗扰控制器进行参数整定，通过改进的线性自抗扰控制器完成对异步电机的电流内环解耦控制；

线性自抗扰控制器包括线性扩张观测器、线性误差反馈控制律；通过对所述线性扩张观测器进行改进获得所述改进的线性自抗扰控制器；

改进的线性扩张观测器如式8所示：

式中，e为系统输出估计误差，u为控制器输出，x₁为系统输出，b₀为控制器增益,σ为漏磁系数，L_s为定子电感；x₂为需要补偿的系统总扰动，z₁为对系统输出x₁进行估计，z₂为对系统总扰动x₂进行估计，β₁、β₂为LESO的增益。

2.根据权利要求1所述的基于改进LADRC的异步电机电流内环解耦控制方法，其特征在于，异步电机转子磁链定向下，异步电机在d-q旋转坐标系下的动态数学模型如式1所示：

式中，i_sd、i_sq分别为时域中定子电流在d、q轴的分量，u_sd、u_sq分别为时域中定子电压在d、q轴的分量，R_s为定子电阻，L_s、L_r分别为定子、转子电感，L_m为定转子互感，σ为漏磁系数，ω₁为同步电角速度，ψ_r表示转子的磁链；

对式1进行拉氏变换，得到电流环控制对象的频域描述，如式2所示：

式中，U_sd、U_sq分别为复频域中定子电压在d、q轴分量，I_sd、I_sq分别为复频域中定子电流在d、q轴分量，s表示复数，ω₁σL_sI_sq、ω₁σL_sI_sd分别为d、q轴下转矩励磁系统与励磁系统间的电流耦合项。

3.根据权利要求1所述的基于改进LADRC的异步电机电流内环解耦控制方法，其特征在于，所述改进的线性自抗扰控制器还包括线性跟踪微分器。

4.根据权利要求1所述的基于改进LADRC的异步电机电流内环解耦控制方法，其特征在于，将异步电机矢量控制结构中的定子励磁电流分量调节器、定子转矩分量调节器更换为改进后的线性自抗扰控制器，实现对异步电机电流内环的解耦控制。