為了克服基于磁鏈模型參考自適應(yīng)(MRAS)轉(zhuǎn)速辨識方法中積分環(huán)節(jié)和定子電阻的影響,提高無軸承異步電機的轉(zhuǎn)速辨識精度,提出了一種在靜止α-β坐標(biāo)系下基于無功功率MRAS轉(zhuǎn)速辨識方法。首先,簡要介紹了基于磁鏈的MRAS轉(zhuǎn)速辨識方法;然后,詳細(xì)研究了基于轉(zhuǎn)矩繞組無功功率的MRAS轉(zhuǎn)速辨識算法,構(gòu)建了基于Popov超穩(wěn)定理論的轉(zhuǎn)速自適應(yīng)律;并對基于無功功率的MRAS轉(zhuǎn)速辨識方法進行了穩(wěn)定性分析;最后,通過Matlab/Simulink進行了仿真分析。仿真結(jié)果表明:提出的方法能在不同工況下獲得較高的轉(zhuǎn)速辨識精度,實現(xiàn)無速度傳感器方式下無軸承異步電機的穩(wěn)定懸浮運行,所提出的基于轉(zhuǎn)矩繞組無功功率MRAS無軸承異步電機無速度傳感器控制系統(tǒng)是有效和可行的。

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【部分圖文】：

圖1系統(tǒng)等效模塊

因自適應(yīng)機構(gòu)采用比例積分形式，整個系統(tǒng)可等效為一個由線性時不變前饋模塊和一個線性時變反饋模塊組成的等效模型，如圖1所示。由圖1可知，前饋模塊的輸入隨著反饋模塊變化，并沒有任何外部輸入信號，所以線性時不變系統(tǒng)的輸入u=ε，輸出v=Dε。

圖2基于無功功率的MRAS轉(zhuǎn)速辨識的無軸承異步電機逆系統(tǒng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

無軸承異步電機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示。由圖2可知，無軸承異步電機無速度傳感器控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括四極轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)和兩極懸浮系統(tǒng)。將逆系統(tǒng)模型串聯(lián)在原系統(tǒng)之前，則整個系統(tǒng)被解耦為4個2階偽線性子系統(tǒng)；4個子系統(tǒng)調(diào)節(jié)器采用的是PID調(diào)節(jié)器。

圖4調(diào)速和加負(fù)載下轉(zhuǎn)速響應(yīng)波形

為進一步驗證負(fù)載和調(diào)速情況下的轉(zhuǎn)速辨識性能及各變量間的解耦性，在t=0.9s時ψr1*降到0.6Wb；在t=1.5s時ωr*增加到2500r/min；在t=2s時突加8.4N·m負(fù)載，在t=2.3s時突卸負(fù)載；在t=0.5s時α*突變到0.05mm,t=0.8....

圖5轉(zhuǎn)矩繞組無功功率MRAS轉(zhuǎn)速辨識系統(tǒng)磁鏈波形

圖4調(diào)速和加負(fù)載下轉(zhuǎn)速響應(yīng)波形圖6轉(zhuǎn)矩繞組無功功率MRAS轉(zhuǎn)速辨識系統(tǒng)徑向位移波形

本文編號：3908985