文档介绍：摘要感应电机的无速度传感器矢量控制是目前电气传动领域研究的热点之一,其主要研究内容为在存在参数变化、扰动及各种不确定性干扰的情况下,采用一种快速、有效的方法对转子磁链、转子转速进行较为准确的观测。为了达到这个目的,本课题从两个方向对无速度传感器矢量控制进行了研究,一个是传统的磁链、转速观测方法,一个是基于扩展卡尔曼理论的磁链、转速观测。在研究传统的磁链、,指出了其不足之处。继而引入了基于参考模型的磁链频率辨识方法,并选择其中的岬缪鼓P凸鄄庾W哟帕雌德省8梅椒芙虾玫氖视于不需要考虑转子磁链幅值的感应电机矢量控制场合。而对于转子转速的观测,选择了利用转矩电流误差观测转子转速的方法。该方法所采用的调节器估算方法,简单易实现。最后将这两种方法综合起来,构成了一个简化的、受电机参数影响较小的无速度传感器矢量控制系统。仿真结果验证了该方法的有效性。在研究扩展卡尔曼观测器方法时,首先将转予转速作为一个扩展状态,推导出一个线性化的离散状态方程,并用仿真结果证实了该方法的有效性。考虑到转子电阻在实际运行中变化较大,将其同转子转速一样,作为⋯个扩展状态进行观测,仿真结果表明该方法在相同的环境下可以比只带转子转速观测的方法更好的观测转子磁链。受这个思想的启发,推导出了一个带有多个扩展状态的卡尔曼磁链观测器。然后分主电路和控制电路两部分,详细介绍了用于电机控制的硬件平台的设计,其中包括悄芄β誓?楹蚑芯片和评估板的特点,电压源的选择、各种输入输出接口电路和保护电路,并给出了详细的电路原理图。并在此试验平台上,采用喑蹋迪至烁杏Φ缁拇俣却ǜ衅骺刂啤J匝榻果表明,该控制系统在较低转速和较高转速,均有较好的控制效果。关键词:感应电机,无速度传感器矢量控制,岬缪鼓P停>氐缌魑蟛睿展卡尔曼观测器,江苏大学硕士学住论文——
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第一章绪论⒏杏Φ缁钢种饕5目刂撇呗转速,速度传感器的安装增加了整个系统的成本和复杂性,影响检测精度,在恶从世纪初期起,可调速传动的电动机在钢铁工业和汽车工业中就获得了广泛的大量的应用。在早期阶段,直流电动机由于其优良的静、动态性能,广泛地用于调速系统。然而,从年代后期开始,交流电动机以其低成本、高可靠性以及环境适应性强等优点,在宽广的工业应用领域『饺〈绷鞯缍K孀电力电子器件和数字控制技术的发展,各种通用的和高性能的交流传动控制系统相续诞生,多种交流调速技术已经趋于成熟,运行可靠性己经很高,特别是转子磁场定向的矢量控制系统,通过坐标变换实现转速和磁通的解耦,其性能指标己经可以做到与直流调速系统一样,完全可以取代直流调速系统。对于高性能的矢量控制系统,磁链的观测及其准确控制尤为重要,它是实现解耦控制的关键。常规的电压模型和电流模型转子磁链观测器,由于没有构成控制意义上的状态观测,因此在实践中存在收敛速度慢、对电机参数变化及电机运行状态变化鲁棒性差以及受观测噪声影响大等一系列问题,在第二章中将对这些观测器进行讨论,并给出了电压模型的改进算法。传动控制的一个熏要目标就是实现对转速的准确控制,而一般的开环控制是无法满足这个要求的,因此速度闭环是必不可少的。而转速闭环需要实时的电机劣条件下绺呶隆⒊笔5,速度传感器的安装又降低了系统的可靠性。因此,研究无速度传感器的通用变频器具有实际意义。无速度传感器的矢量控制技术是在常规带速度传感器的矢量控制基础上发展起来的,除电机转速信息的获取途径、方法不同之外,仍沿用磁场定向技术控制技术。因此,无速度传感器矢量控制技术的核心是如何准确的获取电机的转速信息。近年来,转速估计的方法不下数十种,然而受转速估计精度和动态性能的影响,目前实用的无速度传感器调速系统只能实现一般的动态性能,其调速范围不过笥摇本章分析和比较了电气传动领域目前对交流电机的几种常用的调速方法,介绍了无速度传感器矢量控制的研究现状,以及几种受到较多关注的转速和磁链估计方法,最后描述了本课题的研究内容。交流传动系统之所以能有如此巨大进步,主要得益于电力电子学、微电子学和控制理论的惊人发展,尤其是先进控制策略的成功应用。纵观交流电机控制策略的发展,