基于MRAS的交流異步電機(jī)無(wú)速度傳感器調(diào)速系統(tǒng)研究
本文選題:交流異步電機(jī) 切入點(diǎn):矢量控制 出處:《南京航空航天大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:交流異步電動(dòng)機(jī)相較于直流電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠耐用、容量大、成本低等特點(diǎn),因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。為了達(dá)到高效生產(chǎn)、節(jié)能減排的目的,需進(jìn)一步提高異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能。矢量控制技術(shù)是一種優(yōu)秀的調(diào)速控制方案,它參考直流電機(jī)控制模式,獨(dú)立控制勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流,實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的控制。無(wú)速度傳感器技術(shù)因克服了傳感器的應(yīng)用限制,提高系統(tǒng)的應(yīng)用范圍、可靠性和穩(wěn)定性而受到重點(diǎn)關(guān)注。其中,模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)(MRAS)具備較高的辨識(shí)精度和穩(wěn)定性,引起廣泛研究。文章以空間矢量為引,詳細(xì)分析了矢量控制理論,并具體應(yīng)用到交流異步電機(jī)中。文章提出且構(gòu)建了轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制方案,就理論和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行探究;同時(shí),進(jìn)一步探究且搭建了基于模型參考自適應(yīng)的無(wú)速度傳感器矢量控制調(diào)速系統(tǒng),并提出基于無(wú)功功率MRAS的轉(zhuǎn)速辨識(shí)方法,深入研究方案并進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)證。結(jié)合前文的調(diào)速控制系統(tǒng),文章搭建了完整的基于無(wú)功功率MRAS轉(zhuǎn)速辨識(shí)方案的無(wú)速度傳感器矢量控制調(diào)速系統(tǒng)。文章提出的無(wú)功功率速度辨識(shí)方案,克服了積分漂移、定子電阻影響,從理論上提高了速度辨識(shí)精度和系統(tǒng)的魯棒性。為消除采樣信號(hào)的噪聲,增加濾波環(huán)節(jié)。文章利用Popov超穩(wěn)定理論驗(yàn)證系統(tǒng)的穩(wěn)定性并設(shè)計(jì)自適應(yīng)律,完成轉(zhuǎn)速辨識(shí)。利用Matlab/Simulink平臺(tái)構(gòu)建系統(tǒng)仿真模型,完成無(wú)速度傳感器調(diào)速系統(tǒng)的性能驗(yàn)證。最后,在以TMS320F2812 DSP為控制核心的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上完成數(shù)字化控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì),并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。仿真和實(shí)驗(yàn)均取得了較為理想的結(jié)果,驗(yàn)證了基于無(wú)功功率的轉(zhuǎn)速辨識(shí)方案的優(yōu)良性能。
[Abstract]:Compared with DC motor, AC asynchronous motor is widely used in industrial production because of its simple structure, reliability and durability, large capacity and low cost.In order to achieve the purpose of efficient production, energy saving and emission reduction, the speed regulation performance of asynchronous motor should be further improved.Vector control technology is an excellent speed control scheme. It can control the excitation current and torque current independently by referring to the control mode of DC motor.Speed sensorless technology has been paid more attention for overcoming the limitation of sensor application and improving the application range, reliability and stability of the system.Among them, model reference adaptive system (MRASs) has high identification accuracy and stability, which has caused extensive research.Taking space vector as a citation, the vector control theory is analyzed in detail and applied to AC asynchronous motor.In this paper, a vector control scheme of rotor flux orientation is proposed and constructed, and the theory and implementation are explored. At the same time, the speed regulation system of sensorless vector control based on model reference is further explored and built.The method of speed identification based on reactive power MRAS is proposed, and the scheme is studied deeply and the stability is verified.Combined with the speed control system mentioned above, a speed vector control system based on reactive power MRAS speed identification scheme is set up in this paper.The reactive power speed identification scheme proposed in this paper overcomes the influence of integral drift and stator resistance and improves the accuracy of speed identification and the robustness of the system theoretically.In order to eliminate the noise of the sampling signal and increase the filter link.In this paper, the Popov hyperstability theory is used to verify the stability of the system, and an adaptive law is designed to identify the rotational speed.The system simulation model is constructed by using Matlab/Simulink platform, and the performance verification of speed sensorless speed regulating system is completed.Finally, the program of digital control system is designed and analyzed on the experimental platform with TMS320F2812 DSP as the control core.The results of simulation and experiment are satisfactory, and the excellent performance of the speed identification scheme based on reactive power is verified.
【學(xué)位授予單位】:南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TM343
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1724935
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