發(fā)布時間：2017-12-12 02:21

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

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【摘要】：目前,直接轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速是異步電機(jī)驅(qū)動控制的熱點(diǎn)之一,精確的電機(jī)轉(zhuǎn)速、磁鏈觀測以及低成本的調(diào)速運(yùn)行更是電機(jī)高性能控制的重要研究所在。因此,本文針對電機(jī)調(diào)速過程中的速度觀測器、磁鏈觀測器、電機(jī)參數(shù)及魯棒性控制等方面進(jìn)行了研究和改進(jìn),旨在提高電機(jī)的變頻調(diào)速性能。首先歸納總結(jié)異步電機(jī)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(jī)和逆變器的數(shù)學(xué)模型,基本電壓矢量進(jìn)行分析,并搭建了異步電機(jī)MATLAB/Simulink仿真模型,為進(jìn)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(jī)的仿真模型,搭建了常規(guī)的異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制仿真。在此基礎(chǔ)上,詳細(xì)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(jī)SVPWM直接轉(zhuǎn)矩控制(SVM-DTC)方法控制電機(jī)調(diào)速,SVM-DTC為后面觀測器的改進(jìn)設(shè)計提供了研究基礎(chǔ)。為節(jié)約運(yùn)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(shí)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)和滑模控制(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(jī)電壓模型和電流模型來估計電機(jī)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(shí)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(jī)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定。利用MATLAB/Simulink搭建仿真模型,對兩種方法進(jìn)行仿真對比,并進(jìn)一步采用dSPACE 1104實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行速度觀測器的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了異步電機(jī)無速度傳感器設(shè)計。在磁鏈觀測器的改進(jìn)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(jī)參數(shù)磁鏈觀測器。通過具體實(shí)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證兩種磁鏈觀測器的可行性。無電機(jī)參數(shù)磁鏈觀測器可使異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩調(diào)速系統(tǒng)不需要任何的電機(jī)參數(shù),這提高了系統(tǒng)的魯棒性和實(shí)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(xiàn)】

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本文編號：1280802