發(fā)布時間：2017-12-12 02:21

  本文關(guān)鍵詞：異步電機SVPWM直接轉(zhuǎn)矩控制中速度觀測器和磁鏈觀測器的研究

  更多相關(guān)文章： 異步電機 SVM-DTC 無交流電壓傳感器 自適應(yīng)滑模控制 速度觀測器 無電機參數(shù)磁鏈觀測器

【摘要】：目前,直接轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速是異步電機驅(qū)動控制的熱點之一,精確的電機轉(zhuǎn)速、磁鏈觀測以及低成本的調(diào)速運行更是電機高性能控制的重要研究所在。因此,本文針對電機調(diào)速過程中的速度觀測器、磁鏈觀測器、電機參數(shù)及魯棒性控制等方面進行了研究和改進,旨在提高電機的變頻調(diào)速性能。首先歸納總結(jié)異步電機調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展過程、控制策略、速度觀測器和磁鏈觀測器的研究現(xiàn)狀。然后對異步電機和逆變器的數(shù)學(xué)模型,基本電壓矢量進行分析,并搭建了異步電機MATLAB/Simulink仿真模型,為進一步研究提供了理論依據(jù)。根據(jù)直接轉(zhuǎn)矩控制原理和異步電機的仿真模型,搭建了常規(guī)的異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制仿真。在此基礎(chǔ)上,詳細介紹了SVPWM調(diào)制策略,并將其與直接轉(zhuǎn)矩控制相結(jié)合,采用異步電機SVPWM直接轉(zhuǎn)矩控制(SVM-DTC)方法控制電機調(diào)速,SVM-DTC為后面觀測器的改進設(shè)計提供了研究基礎(chǔ)。為節(jié)約運行成本,本文采用開關(guān)管占空比和直流側(cè)電壓估算定子電壓,方法簡單易行,實現(xiàn)了無交流電壓傳感器控制,且一定程度上提高了系統(tǒng)的可靠性和魯棒性。在分析了模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)(MRAS)和滑�？刂�(SMC)的基本原理后,分別設(shè)計了兩種速度觀測器。MRAS速度觀測器是根據(jù)電機電壓模型和電流模型來估計電機轉(zhuǎn)速的。自適應(yīng)滑模速度觀測器是將觀測定子電流和實際定子電流的誤差構(gòu)成滑模面,通過Lyapunov理論確保估計電機轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定。利用MATLAB/Simulink搭建仿真模型,對兩種方法進行仿真對比,并進一步采用dSPACE 1104實驗平臺進行速度觀測器的驗證性實驗,實現(xiàn)了異步電機無速度傳感器設(shè)計。在磁鏈觀測器的改進方面,本文提出了兩種新型磁鏈觀測器,其中全階狀態(tài)磁鏈觀測器旨在減少磁鏈和轉(zhuǎn)矩的脈動；另一種是在常規(guī)磁鏈觀測器的基礎(chǔ)上,忽略定子電阻,用兩個一階低通濾波器串聯(lián)代替純積分設(shè)計無電機參數(shù)磁鏈觀測器。通過具體實物實驗驗證兩種磁鏈觀測器的可行性。無電機參數(shù)磁鏈觀測器可使異步電機直接轉(zhuǎn)矩調(diào)速系統(tǒng)不需要任何的電機參數(shù),這提高了系統(tǒng)的魯棒性和實際應(yīng)用范圍。
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM343

【參考文獻】

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本文編號：1280802