文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
高压大功率变频调速模型参数辨识及控制
姓名:关志科
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:刘利
20080201
上海交通大学硕士学位论文摘要
高压大功率变频调速模型参数辨识及控制
摘要
随着能源日益紧张,电气传动领域的技术变革促使交流变频调速
技术获得了飞速发展,应用越来越广泛。1KV 以上的交流电机用电
量占整个电机用电量的 70%以上,开发高压大功率变频调速系统可极
大的降低能耗,对建设节约型社会具有重要意义。
在实际工业应用中,由于工艺等原因往往对变频器的调速性能提
出了更高的要求。磁链观测和电机参数辨识是开发高性能变频器的关
键技术,已成为各国学者研究的热点。论文从电机的数学模型出发,
分析了两种常见磁链观测模型及其综合模型,并进行了
Matlab/Simulink 仿真。在实际系统中实现了电流型转子磁链观测器,
为高压大功率变频调速系统的矢量控制奠定了基础。
传统的交流感应电机参数辨识方法耗时费力,且所获得的参数较
真值误差较大。本文利用脉冲电压和脉冲电流的瞬态响应来实现电机
参数的离线辨识,并用 Matlab/Simulink 仿真,所得结果与实际值较
为接近。交流感应电机的某些参数(如转子电阻、时间常数)在电机
运行过程中变化较大,严重影响着变频器的控制性能,需在线辨识。
论文建立了转子电阻的辨识模型,仿真研究了用扩展卡尔曼滤波算法
实现对转子电阻的辨识和定、转子电流的状态观测,对辨识结果进行
I
上海交通大学硕士学位论文摘要
了讨论分析。
此外,对开发的高压大功率变频器的部分硬件电路进行了设计。
同时,为验证变频器的调速性能,对样机进行了加载测试实验。实验
结果表明:所开发的基于电流型转子磁链观测器的高压变频器样机在
低速工作稳定,具有良好的调速性能。
关键词:高压大功率变频器,磁链观测,参数辨识,扩展卡尔曼滤波
(EKF)
II
上海交通大学硕士学位论文 ABSTRACT
MODEL PARAMETERS IDENTIFICATION
AND CONTROL OF HIGH VOLTAGE HIGH POWER
VARIABLE FREQUENCY DRIVE
ABSTRACT
As a result of the significant technological innovation in Electrical Drive
field ,AC Speed regulating technology has developed rapidly in situation of
energy lack, which applied more and more widely in industry. Research and
develop high voltage inverter can reduce energy wastage greatly as 70%
energy charge of whole motor is consumed by those rated voltage more than
1KV, which will contribute a lot to the economy society.
In practice, technics or related problems often require inverter’s strong
speed regulating ability. Flux estimation and parameters identification are the
critical technologies in high-performance inverter, and have e the
hotpot of research. This paper summarized different models of three-phase
III
上海交通大学硕士学位论文 ABSTRACT
AC motors in three classic coordinates based on space vector analysis,
compared excellence and disadvantage of two kind of familiar fl