發(fā)布時間：2020-12-19 07:52

　　感應(yīng)電機由于制造成本低,運行可靠,無退磁風(fēng)險等特點,被廣泛運用于各個控制領(lǐng)域。矢量控制等轉(zhuǎn)速閉環(huán)算法能有效提高感應(yīng)電機控制性能,但是需要安裝速度編碼器獲得轉(zhuǎn)速信號,這種方式增加了成本且降低了系統(tǒng)的可靠性,因此通過定子電壓、電流信號和軟件算法進(jìn)行轉(zhuǎn)速估計的無速度傳感器方式成為一種實用的方案。無速度傳感器方式中轉(zhuǎn)速估計算法包含多個電機參數(shù),因此轉(zhuǎn)速估計精度與電機參數(shù)的準(zhǔn)確性密切相關(guān),然而電機參數(shù)在運行過程中受外界因素將發(fā)生變化。針對上述問題,重點對轉(zhuǎn)速估計和在線參數(shù)辨識兩方面展開研究,主要工作如下:首先通過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,針對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包含的直流分量。針對算法中電流模型存在易受轉(zhuǎn)子時間常數(shù)變化失準(zhǔn)的問題,建立了一種新的加入轉(zhuǎn)子時間常數(shù)辨識的MRAS轉(zhuǎn)速估計算法,消除了轉(zhuǎn)子側(cè)參數(shù)變化對轉(zhuǎn)速估計的影響。仿真和實驗結(jié)果表明所提算法可以有效提高轉(zhuǎn)速估計精度。然后針對電壓模型易受定子側(cè)參數(shù)變化... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：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 ，誤差信號選為：1 m m m m e e e e e (3自適應(yīng)機構(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，反電動勢大小和磁鏈的變化率有關(guān)，低速條件下磁鏈變化很時電機的反電動勢很小不易監(jiān)測[16]。由式(3-1)和式(3-2)可知反電動勢較小時，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勢的 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運行至1s時給定轉(zhuǎn)速指令改變?yōu)?00rad/s，在2s時加入大小為10N·m的負(fù)載轉(zhuǎn)

r式中2Q ——可調(diào)模型的無功功率；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。現(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。設(shè)置無功功率的仿真方式反電動勢的方式相同，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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[6]基于粒子群優(yōu)化的感應(yīng)電機模糊擴展卡爾曼濾波器轉(zhuǎn)速估計方法[J]. 尹忠剛,肖鷺,孫向東,劉靜,鐘彥儒.  電工技術(shù)學(xué)報. 2016(06)
[7]基于MRAS參數(shù)辨識的PMSM無速度傳感器控制[J]. 韓世東,張廣明,梅磊,朱曉虹,劉小俊,孫明山.  電機與控制應(yīng)用. 2016(01)
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[10]基于雙參數(shù)模型參考自適應(yīng)的感應(yīng)電機無速度傳感器矢量控制低速性能[J]. 尹忠剛,劉靜,鐘彥儒,楊立周.  電工技術(shù)學(xué)報. 2012(07)

博士論文
[1]高性能感應(yīng)電機無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)研究[D]. 韋文祥.湖南大學(xué) 2016

碩士論文
[1]感應(yīng)電動機矢量控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)速辨識算法的研究[D]. 高強.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016



本文編號：2925553