感應(yīng)電機(jī)由于制造成本低,運(yùn)行可靠,無(wú)退磁風(fēng)險(xiǎn)等特點(diǎn),被廣泛運(yùn)用于各個(gè)控制領(lǐng)域。矢量控制等轉(zhuǎn)速閉環(huán)算法能有效提高感應(yīng)電機(jī)控制性能,但是需要安裝速度編碼器獲得轉(zhuǎn)速信號(hào),這種方式增加了成本且降低了系統(tǒng)的可靠性,因此通過(guò)定子電壓、電流信號(hào)和軟件算法進(jìn)行轉(zhuǎn)速估計(jì)的無(wú)速度傳感器方式成為一種實(shí)用的方案。無(wú)速度傳感器方式中轉(zhuǎn)速估計(jì)算法包含多個(gè)電機(jī)參數(shù),因此轉(zhuǎn)速估計(jì)精度與電機(jī)參數(shù)的準(zhǔn)確性密切相關(guān),然而電機(jī)參數(shù)在運(yùn)行過(guò)程中受外界因素將發(fā)生變化。針對(duì)上述問(wèn)題,重點(diǎn)對(duì)轉(zhuǎn)速估計(jì)和在線參數(shù)辨識(shí)兩方面展開(kāi)研究,主要工作如下:首先通過(guò)分析比較選取了基于轉(zhuǎn)子磁鏈的模型參考自適應(yīng)(Model Reference Adaptive System,MRAS)算法進(jìn)行轉(zhuǎn)速估計(jì),針對(duì)算法中電壓模型包含純積分環(huán)節(jié)引起的直流漂移現(xiàn)象,以神經(jīng)元自適應(yīng)積分器替代純積分器有效的消除了電壓信號(hào)包含的直流分量。針對(duì)算法中電流模型存在易受轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)變化失準(zhǔn)的問(wèn)題,建立了一種新的加入轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)辨識(shí)的MRAS轉(zhuǎn)速估計(jì)算法,消除了轉(zhuǎn)子側(cè)參數(shù)變化對(duì)轉(zhuǎn)速估計(jì)的影響。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所提算法可以有效提高轉(zhuǎn)速估計(jì)精度。然后針對(duì)電壓模型易受定子側(cè)參數(shù)變化... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Simulink下搭建的電壓模型

定義參考模型和可調(diào)模型輸出為1e ，誤差信號(hào)選為：1 m m m m e e e e e (3自適應(yīng)機(jī)構(gòu)采用文獻(xiàn)[15]根據(jù)波波夫超穩(wěn)定定律推導(dǎo)的轉(zhuǎn)速估計(jì)表達(dá)式：r p i m m m m ( K K / s )( e e e e) (3中pK——慣性環(huán)節(jié)比例系數(shù)；iK——積分環(huán)節(jié)比例系數(shù)。按照楞次定律，反電動(dòng)勢(shì)大小和磁鏈的變化率有關(guān)，低速條件下磁鏈變化很時(shí)電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)很小不易監(jiān)測(cè)[16]。由式(3-1)和式(3-2)可知反電動(dòng)勢(shì)較小時(shí)，電阻上的分壓所占比例較大，受定子電阻變化的影響極大。受算法缺陷限制這法只能在高速條件下應(yīng)用。圖 3-3 所示為 Simulink 環(huán)境下搭建的基于反電動(dòng)勢(shì)的 MRAS 仿真模型，圖 示為加速和突加負(fù)載情況下的轉(zhuǎn)速跟蹤結(jié)果。仿真中設(shè)定轉(zhuǎn)速的初始值為 80rad運(yùn)行至1s時(shí)給定轉(zhuǎn)速指令改變?yōu)?00rad/s，在2s時(shí)加入大小為10N·m的負(fù)載轉(zhuǎn)

r式中2Q ——可調(diào)模型的無(wú)功功率；sl ——轉(zhuǎn)差率，r sslr s=qdRiLi 。由式(3-5)和式(3-6)可看出，基于無(wú)功功率的模型不包括定子側(cè)參數(shù)，因此受數(shù)變化的影響較小�，F(xiàn)在定義參考模型和可調(diào)模型的輸出誤差為2e ，誤差反饋信選為：2 1 2e Q Q (3自適應(yīng)機(jī)構(gòu)采用文獻(xiàn)[17]根據(jù)波波夫超穩(wěn)定定律推導(dǎo)出的轉(zhuǎn)速估計(jì)式：r p i 1 2 ( K K / s )(Q Q)(3如圖 3-6 所示為在 Simulink 環(huán)境下搭建的基于無(wú)功功率的 MRAS 仿真模型，型中加入了限幅器以消除不正常的電壓電流乘積信號(hào)。設(shè)置無(wú)功功率的仿真方式反電動(dòng)勢(shì)的方式相同，圖 3-7 所示為算法在轉(zhuǎn)速發(fā)生改變和突加負(fù)載情況下的轉(zhuǎn)速蹤結(jié)果。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]感應(yīng)電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)速辨識(shí)算法的研究[D]. 高強(qiáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016



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