一、原理介绍
ADRC由跟踪微分器(TD)、扩张状态观测器(ESO)和非线性状态误差反馈控制律(NLSEF)三部分组成。
其中SMC-LSEF表达式为:
e3=v1-z1u0=ζsign(s)-ks-ce3u=(u0-z2)/b
二、仿真验证
在MATLAB/simulink里面验证所提算法,采用和实验中一致的控制周期1e-4,电机部分计算周期为1e-6。仿真模型如下所示:
在仿真中将NLADRC转速控制器与PI控制器进行对比,其中PI控制里增加了抗饱和算法,否则超调会更加明显。两套控制环节分别采用:1.转速环:NLADRC+电流环:PI调节器;2. 转速环:抗饱和PI调节器+电流环:PI调节器;
其中电流环带宽设置相同
2.1转速
从以上三个波形对比中可以看出,采用NLADRC可以有效避免转速到达给定之后的超调现象;增加抗积分饱和的PI调节器超调量不到40rpm;
在0.5s施加额定负载转矩时,NLADRC方案的转速降落仅有7rpm,抗积分饱和PI方法的转速降落为21rpm
2.2三相电流
2.3电磁转矩
和LADRC相比,抗扰性能略有提升,NLADRC增加滑模部分,待调节系数增加,并且滑模本身的快速性与稳定性相互制约,增加调节难度。后续再尝试一下其他形式的NLADRC