无源性控制在异步电机转速控制中的应用

"这篇论文是1999年发表在《清华大学学报(自然科学版)》上的科研成果，探讨了基于无源性控制的异步电动机转速控制方法。作者通过非线性反馈控制策略，从能量角度分析电机系统，以简化控制设计。文章提出在控制器设计中，首先采用无源性思想设计转矩控制器，考虑到转速是慢变量，将其视为恒定处理。然后，通过建立转速误差到转矩的反馈回路来控制转速，保持了控制器的简洁性和鲁棒性。仿真结果证明，适当调整控制器参数可以实现良好的动态和静态性能。该方法不需要复杂的修正即可有效控制异步电动机的转速。关键词包括无源性、控制和异步电机。" 在电机控制领域，基于无源性(Passivity-Based Control, PBC)的方法因其独特的优点逐渐受到关注。PBC方法最初用于实现恒转矩控制，后来进一步扩展到转速控制。与传统的反馈线性化、李雅普诺夫方法和滑模变结构法等非线性控制策略相比，PBC方法以其简洁的控制器设计和良好的鲁棒性脱颖而出。 在本文中，作者首先介绍了PBC方法的基本原理，即通过分析电机系统的能量流动，识别并分离出不需要抵消的“无功力”，从而简化控制器的设计。在转矩控制器的设计中，考虑到转速变化相对于电磁系统来说较为缓慢，可以近似视为恒定值，这为简化控制器提供了可能。在此基础上，作者建立了转速误差到转矩的反馈控制，以此实现对转速的有效调节，同时保持了控制器的结构简单和稳定性。 通过仿真分析，论文展示了这种控制策略在动态和静态性能上的优秀表现，证明了适当的参数调整能进一步优化控制效果。这种基于无源性的转速控制策略，不需复杂的系统修正，即可在实际应用中实现对异步电动机转速的有效控制，对于电机控制理论和实践都具有重要的参考价值。 分类号TM921.2表明该研究属于电气工程领域的电机控制技术。这项研究是由国家教委"211"工程项目资助，第一作者是陈峰，是一名在读博士研究生。