两种交流永磁速度伺服系统Anti-windup控制策略对比研究

摘要

目前有多种方式用来抑制调速系统速度调节器饱和引起的windup现象。其中跟踪反计算控制策略，由于其采用线性反馈作用原理，来减小调节器饱和时的积分累加值，因此对于这种策略的研究和应用较多。但由于在设计调节器参数时，没有考虑速度指令和负载的变化，固定的反计算参数一般难以在大范围内保证系统响应的一致性。为了在不同速度指令和负载转矩条件下，保证系统响应的一致性，本文采用了两种anti-windup策略。其中，分段式跟踪反计算策略在调节器饱和阶段限制了其饱和深度，使系统在不同速度给定的情况下，具有相同的速度响应性能指标；积分终值预测策略根据速度指令和负载转矩的变化，在调节器饱和时计算出积分器在系统稳态积分终值，并将其作为调节器进入线性段的积分初始值，当系统参数精确时使得系统呈现出最优的速度响应曲线。本文从理论分析了以上AW控制策略。并在相同的电流环和速度环调节器PI参数的条件下，进行了仿真实验，比较了上述AW策略的速度响应性能。实验结果验证了理论分析及仿真波形的正确性。