文档介绍：SHANGHAI UNIVERSITY
毕业设计(论文)
UNDERGRADUATE PROJECT (THESIS)
题目: 基于动态转速估计的异步电机无速度传感器控制技术研究
学院机电工程与自动化
专业电气工程及自动化
学号 06122154
学生姓名许伟跃
指导教师仇志坚
~
目录
目录 I
摘要 III
ABSTRACT IV
第一章绪论 1
1
2
4
4
4
第二章交流异步电机矢量控制理论 6
6
6
9
-两相变换(3/2变换) 9
-两相旋转变换(2s/2r变换) 11
13
13
14
15
(SVPWM) 17
SVPWM控制原理 18
SVPWM实时调制算法 21
第三章基于动态转速估计的异步电机无速度传感器矢量控制技术 22
22
23
23
25
27
27
28
第四章基于动态转速估计的无速度传感器矢量控制系统仿真建模 31
Matlab/simulink仿真软件简介 31
31
32
SVPWM仿真模块 33
37
39
40
41
第五章总结与展望 45
45
45
致谢 47
参考文献 48
摘要
高性能的交流调速系统实现很困难,这是因为交流电机是多变量、强耦合的非线性系统,不易实现高性能的转矩控制。矢量控制作为一种先进的控制策略,实现了异步电机的解耦控制,具有先进性、新颖性和实用性的特点。在高性能的异步电机矢量控制系统中,转速的闭环控制环节一般是必不可少的,因此需要测量异步电机的转速。传统的电机转速测量需要安装速度传感器,这就给系统带来了很多缺陷。针对这一问题,人们将目光投向了无速度传感器矢量控制理论。其主要思想是不再安装速度传感器,利用容易检测到的电机电压、电流等参数,结合电机的数学模型推测出转子转速。异步电机的无速度传感器矢量控制系统不仅是现代交流传动控制的一个重要研究方向,也是研究的热点问题。其核心问题是转子磁通观测和转速估计。
本文对无速度传感器矢量控制系统进行了研究,首先阐述异步电机矢量控制的基本原理,包括坐标变换、不同坐标系上的异步电机模型、按转子磁场定向的矢量控制原理以及SVPWM控制技术。然后分析了磁通观测和转速估计两个主要环节,并在此基础上建立基于动态转速估计的无速度传感器矢量控制系统。最后利用Matlab/simulink软件搭建仿真模型,对该系统进行仿真并对仿真结果进行分析,实验结果表明基于动态转速估计的无速度传感器矢量控制系统具有一定的实用性。
本文转速估计环节使用的是动态转速估计法,其出发点是利用定子电压和电流信号推导出电机转速,是最简单且直观性最强的一种方案。虽然受电机参数变化的影响比较敏感,但实现起来较容易。通过这种方法的研究,为进一步研究更加准确的转速估计方法奠定了基础。
关键词:矢量控制;无速度传感器;动态转速估计;SVPWM
ABSTRACT
Good performance in AC motor control system is difficult to achieve. As an advanced control strategy, vector control realizes the decoupling control of induction motor with advanced, innovative and practical features. In the high-performance induction motor vector control system,