铁损模型下的异步电机矢量控制策略优化与实验验证

本文主要探讨了一种创新的异步电机矢量控制策略，其核心目标是针对矢量控制算法在实际应用中因铁损问题导致的定向失准和性能下降。铁损，作为电机运行时不可避免的能量损失形式，对电机控制系统的精确性有着显著影响。传统的矢量控制往往依赖于精确的铁损电阻参数，但在实际操作中，这些参数的获取可能并不容易，并且随着电机工况的变化，参数调整成为挑战。 提出的控制策略基于铁损模型，它摒弃了对铁损电阻参数的依赖。该策略采用转差型间接磁场定向矢量控制方法，直接利用励磁电感电流作为控制输入，实现了磁链和转矩分量之间的解耦。通过建立铁损数学模型，作者深入分析了铁损如何影响转子磁场定向的矢量控制过程，这有助于理解和预测铁损对控制系统性能的影响。 为了克服铁损带来的不确定性，文中设计了一种滑模观测器，用于实时监测励磁电感电流，这种观测器在估计铁损电流方面表现出很高的精度，无需精确的铁损电阻值，从而提高了控制系统的工程实用性。滑模观测器因其鲁棒性和自适应性，在处理非线性系统动态特性的变化上显示出优势。 仿真和实验结果强有力地证实了该控制策略的有效性。它成功解决了由于铁损导致的矢量控制定向和转矩控制的不准确问题，从而显著提升了系统的稳定性和效率。本文提出的基于铁损模型的异步电机矢量控制策略在实际应用中具有很高的实用价值，尤其适用于对控制精度要求高的电机系统，如风力发电机或电动汽车等。 该研究不仅深化了我们对异步电机矢量控制的理解，也提供了一种创新的解决方案，对于提高电力电子设备的性能和可靠性具有重要意义。通过结合铁损建模与现代控制理论，研究人员能够开发出更高效、更稳定的电机控制技术，推动电机领域的技术进步。