針對高速永磁同步電機(HS-PMSM)無位置傳感器矢量控制,提出一種基于模型參考自適應(yīng)(MRAS)的電機轉(zhuǎn)速觀測方法。該方法將HS-PMSM作為參考模型,d,q軸定子電流數(shù)學(xué)模型作為可調(diào)模型。利用模型輸出轉(zhuǎn)速偏差,借助Popov超穩(wěn)定性理論構(gòu)造了一種轉(zhuǎn)速觀測自適應(yīng)律,實現(xiàn)了HS-PMSM轉(zhuǎn)速的準(zhǔn)確觀測。最后,對基于MRAS的HS-PMSM無位置傳感器矢量控制系統(tǒng)進行了仿真和實驗驗證。結(jié)果表明,所提出的方法具有良好的動態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng),轉(zhuǎn)速觀測精度高,魯棒性強,無位置傳感器HS-PMSM運行良好。

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【部分圖文】：

圖1 模型參考自適應(yīng)的基本結(jié)構(gòu)

模型參考自適應(yīng)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。其基本思想是設(shè)計一個不含未知參數(shù)的參考模型G(·)與一個含有待觀測參數(shù)的可調(diào)模型G?(·)。兩個模型被相同的外部輸入u所激勵，并具有相同物理意義的輸出量x和x?。該2個輸出量之間的廣義誤差e被送入自適應(yīng)律f（·），通過調(diào)節(jié)可調(diào)模型G?(·)中....

圖2 基于MRAS的HS-PMSM轉(zhuǎn)子電角速度觀測框圖

圖2為基于MRAS的HS-PMSM轉(zhuǎn)子電角速度觀測框圖。圖2中，電流誤差經(jīng)過PI控制器得到觀測電角速度信號，會使得可調(diào)模型輸出值逼近參考模型輸出值id,iq，也就使觀測電角速度逼近實際電角速度ωr，從而達到轉(zhuǎn)速辨識的目的。將所觀測HS-PMSM轉(zhuǎn)子電角速度進行積分運算后可得轉(zhuǎn)子電....

圖3 基于MRAS的HS-PMSM無位置傳感器矢量控制原理圖

為驗證本文所提出觀測方法的有效性，本節(jié)對基于MRAS的HS-PMSM無位置傳感器矢量控制進行了仿真研究如圖3所示，并和HS-PMSM有位置傳感器矢量控制進行了對比。仿真研究基于軟件Matlab(R2014a）/Simulink(Version8.3）進行，定步長為8.3e-6，....

圖4 HS-PMSM變速度工況對比仿真研究波形圖

電機給定轉(zhuǎn)速在5s前設(shè)定為30000r/min,5s時刻電機給定轉(zhuǎn)速設(shè)定為20000r/min,8s時刻電機給定轉(zhuǎn)速恢復(fù)為30000r/min。圖4為電機轉(zhuǎn)速speed＿MRAS1和speed＿sensor1,q軸電流iq＿MRAS1和iq＿sensor1波形圖....

本文編號：4016271