重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (10): 208-215.

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混合式步进电机自抗扰控制器状态观测反馈优化方法

刘 艺,刘宝泉,鲁毛毛   

  1. 陕西科技大学 电气与控制工程学院,西安 71002
  • 发布日期:2022-11-24
  • 作者简介:刘艺,女,硕士研究生,主要从事混合式步进电机控制技术研究,Email:200611008@sust.edu.cn;通讯作者 刘宝 泉,男,博士,副教授,主要从事直流微电网运行控制技术、储能集成技术、步进电机运动控制技术研究,Email: liubq@sust.edu.c

  • Published:2022-11-24

摘要: 由于混合式步进电机齿槽转矩的存在,其在中低速运行时存在转矩脉动问题,且开 环控制难以有效抑制。通过对混合式步进电机转矩脉动产生机理及影响因素的分析,提出了一 种观测器反馈的自抗扰矢量控制(observeroptimizedactivedisturbancerejectionvectorcontrol, OFADRC)算法。取消自抗扰控制器的跟踪 -微分器环节,将给定转速直接作为输入,对扩张 状态观测器中部分参数进行改进,用电机实际转速代替观测器输出量 z1,状态观测器用于得到 对扰动项的估测量 z3。通过优化各控制模块减少可调参数,快速补偿步进电机的外部干扰力 矩,降低电机加载后转矩脉动幅值。与传统 PI矢量控制方法进行仿真对比,在 0.1、0.2和 0.3 N·m负载转矩下,转矩脉动分别降低了 4.8%、12.8%和 16.2%;在 12、24和 36V供电电压 下,转矩脉动分别降低 2.2%、4.8%、17.4%,验证了所提控制算法的有效性。

关键词: 混合式步进电机;观测器反馈;速度环;自抗扰控制;矢量控制

中图分类号: 

  • TM383.6