基于前馈控制的双馈感应电机矢量控制

式(5)表明，由定子电压至定子电流的传递函数是一个二阶环节。因此，当电网电压出现一定波动时，电网电压的变化将引起定子电流产生一个工频周期振荡分量，该振荡分量将引起定子侧输出功率的振荡。

因此，通过在转子电流中引入一个与电网电压振荡分量相反的参考值恰好可对由电网电压波动引起的定子电流振荡形成阻尼作用。令：

转子电流的参考值将由功率控制外环产生的电流给定值ird有功，irq无功与暂态阻尼电流irdd，irqd共同组成，即irdref=ird有功+irdd，irqref=irq无功+irqd。加入阻尼控制后的系统等效控制框图如图3所示。

4 实验
针对该前馈控制策略，设计了一套系统结构如图1的DFIG实验系统。系统中双PWM变换器的逆变级和整流级均以PM75RLA120型IPM为主体构成。控制系统以TMS320F2812微处理器为核心构成，实现双PWM变换器的控制、通讯与保护功能。DFIG参数为：定子额定电压380 V，额定电流6．8 A，转子侧额定电压380 V，额定电流3．2 A，极对数为2，额定转速1 800 r·min-1，定子电阻1．37 Ω，转子电阻1．65 Ω，定子电感0．161 H。DFIG由一台三相异步电机驱动。
实验中，DFIG转速为1 600 r·min-1，基于前馈控制的DFIG定子侧电压电流如图4所示。

图4a为稳态运行时波形。此时DFIG定子侧稳定输出有功功率2 kW。图4b为有功功率给定值变为3．6 kW的动态过程。可见DFIG定子侧输出能很好地跟踪参考信号，系统动态响应快速，且在电网电压由于有功输入增加而出现一定波动时定子电流控制获得了良好的稳态特性。

5 结论
在双馈感应电机的简化数学模型的基础上，分析了电网电压波动与定子电流工频周期振荡分量之间的关系，提出在转子电流控制中引入前馈控制，即在转子电流的参考信号中加入增加系统阻尼的阻尼控制方法，以消除电网电压波动对定子输出电流的影响，提高系统的动态响应。给出双馈感应电机控制系统的稳态和动态实验结果，验证了所提控制策略的正确性。