ADRC双环自抗扰控制永磁同步电机矢量控制伺服系统Matlab仿真模型

1.模型简介

模型为基于双环自抗扰控制（ADRC）的永磁同步电机伺服控制仿真，采用Matlab R2018a/Simulink搭建。

其中，位置环和转速环合并成一环，采用二阶自抗扰控制器，电流环采用一阶自抗扰控制器，因此称为双环自抗扰伺服控制。

模型内主要包含DC直流电压源、三相逆变器、永磁同步电机、采样模块、SVPWM、Clark、Park、Ipark、非线性跟踪微分器（NLTD）、采用二阶自抗扰控制器的位置速度环、采用一阶自抗扰控制器的电流环等模块，其中，SVPWM、Clark、Park、Ipark、非线性跟踪微分器、自抗扰控制器模块采用Matlab funtion编写，其与C语言编程较为接近，容易进行实物移植。

模型均采用离散化仿真，其效果更接近实际数字控制系统。

2.算法简介

通常永磁同步电机伺服系统由位置环、转速环和电流环构成，本仿真中，将位置环和转速环合并成一环，采用二阶自抗扰控制器，电流环采用一阶自抗扰控制器，因此称为双环自抗扰伺服控制。

位置速度环中，首先位置给定通过非线性跟踪微分器安排过渡过程得出新的平滑的位置给定和其一阶微分即速度给定，然后输入到二阶自抗扰控制器中，位置环和速度环做成一个环路，能够有效地简化系统环路调试过程。

在电流环中，自抗扰控制器将电压耦合项视为扰动观测并补偿，能够实现电流环解耦。

自抗扰控制器的快速性和抗扰性能较好，其待整定参数少，且物理意义明确，比较容易调整。

3.仿真效果

① 非线性跟踪微分器响应波形，如下图1所示。

② 位置响应波形（0.5s时突加额定负载）如下图2所示。

③ 估计位置与实际位置波形，如下图3所示。

④ 转速波形，如下图4所示。

⑤ 估计转速与实际转速波形，如下图5所示。

⑥ Iq电流响应波形，如下图6所示。

⑦ 估计Iq和实际Iq波形，如下图7所示。

⑧ Id电流响应波形，如下图8所示。

⑨ 估计Id和实际Id波形，如下图⑨所示。

4.

可提供模型内相关算法的参考文献，避免大量阅读文献浪费时间

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