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一种具有预测功能的抗积分饱和PI速度控制器
  • ISSN号:1007-449X
  • 期刊名称:电机与控制学报
  • 时间:2012.3
  • 页码:15-21
  • 分类:TM301.2[电气工程—电机]
  • 作者机构:[1]中国科学院电工研究所,北京100190, [2]江苏大学电气信息工程学院,江苏镇江212013, [3]中国科学院研究生院,北京100190
  • 相关基金:国家自然科学基金(61034007)
  • 相关项目:混合动力电动汽车能量及驱动系统的优化控制与关键技术
中文摘要:

在交流调速系统中,当给定大阶跃时,传统PI控制器由于积分饱和原因无法使系统在实现响应快速性的同时满足小超调甚至无超调。为解决该问题,研究了PI控制器和PD控制器,提出一种具有预测功能的抗积分饱和PI速度控制策略。该策略利用PD预测功能,根据其输出值的符号控制PI控制器的积分方向。当误差较大时,PI输出饱和,系统响应速度最快;而当误差较小时,积分器及时退出饱和,系统响应速度以负指数规律衰减至零;最终系统稳定于目标转速。实验结果表明该策略不但具有优良的动态性能,而且保留了传统PI的鲁棒性能和稳态性能。

英文摘要:

In AC drive system,the traditional PI controller has a weakness about integrator-windup when large set-point steps are set,so it is unable to produce fast response without any overshoot.To solve the problem,by researching PI controller and PD controller,a predicative anti-windup PI strategy for speed controller was proposed.Using the prediction ability of this controller,it effectively regulated the integral direction according to the sign of PD controller's output.The output of this controller was saturated when the error was excessive,which guaranteed the system's fast response;integrator withdraws from saturation promptly when the error becomes small,which attenuates the system response's speed to zero according to negative exponential law.Finally the system was stable at the set-point.The experimental results demonstrate that the proposed PI strategy not only has the fast dynamic performance,but also keeps the perfect robustness and steady performance of the traditional PI.

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期刊信息
  • 《电机与控制学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:黑龙江教育厅
  • 主办单位:哈尔滨理工大学
  • 主编:戈宝军
  • 地址:哈尔滨市南岗区学府路52号
  • 邮编:150080
  • 邮箱:djkz-emc@188.com
  • 电话:0451-86396392
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-449X
  • 国内统一刊号:ISSN:23-1408/TM
  • 邮发代号:14-46
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊,中国科技论文统计源期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:10904