在实际的数字驱动控制系统中,往往存在延迟环节。然而延迟环节的存在,使得在同一时刻中,系统采样、算法计算等不可能完成,所以在控制器的设计过程中,有必要将延迟环节的影响考虑在内。永磁同步直线电机矢量控制系统采用比例积分调节器实现转速-电流双闭环控制,然而比例积分调节器依赖于电机参数,且存在难以兼顾鲁棒性与快速性之间的矛盾的问题。那么直线电机需要做哪些动态分析工作?

1、参数敏感性分析

电流预测控制器对电机参数依赖性强,在电机长时间运行、电机参数发生失配时,电流预测控制器的控制性能会受到较大影响,难以实现电流环的准确控制,并且会造成电流静差甚至控制系统不稳定等问题。因此,针对电流预测控制器中存在的控制精度易受到电机模型参数的影响、在模型失配和参数摄动时控制精度低甚至系统不稳定等问题展开进一步的研究和分析,对于提升控制系统性能,是十分必要的。电流预测控制器中的参数与实际参数存在的误差通常有两方面来源,一种是电机参数标注不准确,其参数的误差是不可避免的;二种是当电机长时间运行时,电阻、电感和磁链等参数值会发生变化,这种情况也会造成参数误差。

2、稳态性能分析

传统的电流预测控制算法由于其动态响应快的优点,已经广泛应用在了对电流响应要求较高的场合。算法能够根据当前时刻的电流给定值和反馈值,计算出下一时刻的电压指令值,然后通过脉冲宽度调制得到对应的开关信号,实现电流的准确控制。但对永磁同步直线电机参数依赖性强,在电机长期运行的时候,电感和电阻等参数会由于温度等条件的变化而产生变化,从而造成参数失配,此时控制系统的性能会降低。

可采用电流预测控制器来实现对电流的准确控制,从而提高系统的响应时间和控制精度,然而传统电流预测控制器存在控制精度易受到电机参数模型的影响、在模型失配和参数摄动时控制精度低甚至系统不稳定等问题,可通过IMDO可以补偿扰动,解决传统电流预测控制对参数失配的敏感性问题,以此实现直线电机电流环的鲁棒控制。