文档介绍：西华大学硕士学位论文
基于奈匏俣却ǜ衅鹘涣鞯魉傧低逞芯
机械电子工程专业
交流调速系统一般都需要直接的转速反馈和调节,然而安装测速发电机或
者光电编码器等速度传感器会增加系统结构的复杂度和硬件上的成本。因此对
无速度传感器交流调速系统进行研究具有很重要的理论和现实意义。
本文首先探讨了矢量控制理论,详细阐述了三相异步电动机动态数学模
型、坐标变换以及按转子磁场定向的异步电机矢量控制系统;然后对交流调速
系统中转速识别的典型方法进行了综述,并最终选择基于模型参考自适应
的转速识别方法进行深入研究:以/F教ǎ
起了无速度传感器矢量控制系统的仿真模型,并通过仿真验证了模型
的正确性:从理论上分析了实际情况下电机参数变化和定子电流干扰等因素对
转速识别的影响,并通过仿真对理论分析进行了验证;以削弱定子电阻
变化与定子电流干扰的影响为主要研究对象,提出了一种带滤波器的改进
模型无速度传感器矢量控制系统,通过仿真实验证明了这种改进型
速度辨识模型与原有系统相比,具有更高的控制精度和动态性能;最后
本文还研究了基于母慕蚆匏俣却ǜ衅魇噶靠刂葡低车挠布
构以及软件系统的设计。
关键词:矢量控制,无速度传感器,,滤波器,
..,.,猻瑃甌猳琣,猻Ⅱ
,,西华大学硕士学位论文猻篤琒,
研究的热点之一【删。髀研究目的和意义的,但是速度传感器的安装会给系统带来一些缺附浚在交流调速系统中,为满足高性能控制的要求,转子速度或位置闭环控制往往是必需的【卜浚虼诵枰<觳饨涣鞯缁淖W幼K佟4车乃俣燃觳庖话利用安装在电机上的测速发电机或光电数字脉冲编码器等速度传感器来实现低车某杀敬蟠笤黾印>ǘ仍礁叩谋嗦肫骷鄹褚苍焦螅惺闭嫉街行容量控制系统成本的%ァ嗦肫髟诘缁嵘系陌沧埃嬖谕亩任侍猓沧安坏苯跋觳馑倬度,而且在高温、高湿的恶劣环境下无法工作。沟缁嵯蛱寤龃螅腋缁奈ご匆欢ɡ眩痹谀持程度上也破坏了交流电机简单、坚固的特性。鉴于这些缺陷,为了进一步降低成本、提高系统的可靠性,研究人员在如何省去轴侧转速传感器上进行了深入的研究,特别是高性能无速度传感器矢量控制氖迪治烁鞴蟹⑷嗽钡墓惴汗刈ⅲ⒁殉晌=昀辞刂无速度传感器控制的关键就在于精确的转速估计与解耦控制,但这两者之间又存在相互耦合的关系。转速估计不仅与定子电压与电流有关【牵被与电机参数密切相关【。在数字化电机控制系统中,转速估计的精度与采样频率以及反馈信号的分辨率有关【,而转速估计的精确程度不仅影响到速度控制的准确度,也会影响到速度环路补偿器的设计。这些问题环环相扣,稍有失误甚至会影响到系统的稳定性。为了实现高性能的交流调速,无速度传感器矢量控制需要复杂的控制技术,如要进行矢量的坐标变换,磁通矢量的在线计算和自适应参数变化而修正磁通模型】,以及内部的加速度、速度、外环控制的在线实时调节等,这都需要存储大量的数据和快速实时的处理大量的信息,普通的微处理器缺乏实施这些复杂控制方案所需要的计算能力,而更快的器件如位的微处理器又较为昂贵,于是应用位的数字信号处理器珼虾西华大学硕士学位论文
现高鲁棒性、自适应参数在线辨测铷约***窍咝宰刺郾】等较高性能要地满足这些要求郾】,例如公司的虳就是在目前的应用发展现状和未来趋势本文主要研究内容中最具代表性的一种产品【。因此,对基于奈匏俣却ǜ衅鹘涣鞯魉傧低辰醒芯烤哂泻苤匾5南实意义。无速度传感器的高性能交流调速系统是当前受到国际电气传动界普遍关心的一项研究课题和开发项目。自世纪~年代以来,很多学者和工程技术人员在这方面倾注了大量心血,取得了不少成就,已经发表了许多研究论文,取得了大量富有成效的研究成果】,多系列的无速度传感器高性能通用变频器产品已相继问世【。与国外相比,国内品牌的通用变频器仍多停留在矢量控制的一般性能上。为了缩短这个差距,很多高校、研究院所和企业都在进行这方面的研发工作,但从总体上看,这方面的研究进展还相对缓慢。随着计算机技术与电子器件制造技术,特别是微型计算机及大规模集成电路的发展,以及现代控制理论向交流调速领域的不断渗透,交流电机调速技术正向着高频化、数字化和智能化的方向发展。数字化控制已经成为无速度传感器交流调速系统的一个发展趋势。可以预见,随着现代控制理论、微处理器、骷约暗缌Φ缱涌9仄骷难杆俜⒄梗匏俣却ǜ衅鹘涣鞯魉傧低吃谑求上的前景已越来越好。在具有典型意义的无速度传感器交流调速系统中,获得转速信号的方法,大体上可以分为【浚动态速度估计器法;允视刂破鞣ǎ模型参考自适应适应法;┱箍ǘ瞬ㄆ鞣ǎ转子齿谐波法等方法。由于法具有稳定性好,不受系统控制策略影响的优点俊R此本文以中小型交流调速系统为研究对象,以公司的,ǎ神经网络自西华大学硕士学位论文
?刂坪诵模邮噶靠刂评砺邸尽А康慕嵌瘸龇ⅲ⒔岷螾