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第３９卷　第４期 西 安 建 筑 科 技 大 学 学 报（自然科学版） Ｖｏｌ．３９　Ｎｏ．４ ２００７年８月 Ｊ畅Ｘｉ’ａｎ Ｕｎｉｖ．ｏｆ Ａｒｃｈ．＆ Ｔｅｃｈ．（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ａｕｇ．２００７ 感应电动机两种非线性解耦控制方法的研究 张奇志 ，史富斌，刘光星，李　琳 （西安石油大学，陕西省钻机控制技术重点实验室，陕西西安７１００６５） 摘　要：针对感应电动机调速控制系统，研究了基于非线性状态反馈控制和Ｌｙａｐｕｎｏｖ 积分控制的两种控制方 法，两种控制方法均可实现感应电动机转速和磁链的完全动态线性解耦控制，但后者增加了积分控制及电流 控制环节，使系统响应增强．仿真结果表明，他们均具有良好的调速控制性能．通过对两种方法的比较和分析， 两种控制方法具有良好的稳态特性，但后者的动态特性更好，且对电阻参数的变化其鲁棒性更强． 关键词：感应电动机；非线性控制；动态特性；鲁棒性 倡 ． 中图分类号：ＴＭ９２１．５　　　　文献标识码：Ａ　　　　文章编号：１００６-７９３０（２００７）０４-０５８４-０５　 感应电动机具有结构简单、制造容易、功率容量大、维护工作量小等优点，在交流调速系统中得到广 泛的应用．但感应电动机存在复杂耦合关系，是一个多输入多输出非线性系统，实现高动态性能的转速 和磁链控制较难．矢量控制方法通过转子磁场定向，弱化了系统中的非线性与耦合关系，使感应电动机 得到了与直流电动机相似的调速性能，在实践中获得较为满意的应用．其后人们又将非线性控制理论应 用到感应电动机的控制领域，通过坐标变换与状态反馈，使系统化为线性与解耦的子系统．随着非线性 控制理论的发展，使其进一步应用到感应电动机的控制系统当中，有直接反馈线性化的感应电动机非线 ［１-２］ ［３］ ［４-５］ ［６］ ［８-１０］ 性控制 ；磁场定向的非线性控制 ；直接矢量控制 ；Ｌｙａｐｕｎｏｖ 积分控制 ；自适应非线性控制 等．针对感应电动机的非线性特性，分析、研究了基于非线性状态反馈和 Ｌｙａｐｕｎｏｖ 积分的感应电动机非 线性控制方法，并通过系统仿真对他们进行验证和比较． １　非线性状态反馈线性化控制 1．1　两相静止坐标系感应电动机模型 在静止两相坐标系（α－β轴）下，以定子电流、转子磁链和电角速度为状态变量，输入为两相定子 电压，被控量为转速和转子磁链幅值平方，此时感应电动机模型为： · i ＝－γi ＋αβΨ ＋βωΨ ＋u ／（σL ） α α α ｒ β α ｓ · i ＝－γi ＋αβΨ ＋βωΨ ＋u ／（σL ） β β β ｒ α β ｓ · Ψ ＝αL i －αΨ －ωΨ （