【摘要】：矢量控制憑借理想的調(diào)速性能廣泛應(yīng)用于交流拖動(dòng)領(lǐng)域。通過(guò)坐標(biāo)變換將異步電機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系下強(qiáng)耦合、非線性的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型變換到按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的兩相正交同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中,可以得到與他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)類似的數(shù)學(xué)模型。要實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩和磁鏈的完全解耦必須準(zhǔn)確觀測(cè)轉(zhuǎn)子磁鏈,轉(zhuǎn)子磁鏈的電壓觀測(cè)模型和電流觀測(cè)模型的精度在很大程度上取決于模型中電機(jī)參數(shù)的準(zhǔn)確性,因此電機(jī)參數(shù)的精確已知是矢量控制實(shí)現(xiàn)高性能調(diào)速的關(guān)鍵。隨著電機(jī)老化,電機(jī)參數(shù)會(huì)偏離出廠參數(shù),并且溫度、電流頻率和磁路飽和也會(huì)使電機(jī)參數(shù)發(fā)生變化,因此,異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)辨識(shí)一直都是交流調(diào)速的重要研究課題。本文研究了異步電機(jī)參數(shù)自檢測(cè)算法,即在無(wú)需人工參與的情況下,控制器根據(jù)算法給電機(jī)施加電壓信號(hào),利用自身硬件資源采集電流響應(yīng)并存儲(chǔ),然后根據(jù)電壓電流計(jì)算電機(jī)參數(shù)。本文簡(jiǎn)述了引起電機(jī)參數(shù)變化的因素,并根據(jù)異步電機(jī)的矢量控制原理,從理論上分析了異步電機(jī)參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)調(diào)速性能的影響。然后基于異步電機(jī)的反Γ型等效電路,提出了一種電機(jī)參數(shù)自辨識(shí)算法,該算法可以在保持電機(jī)靜止條件下辨識(shí)得到電機(jī)的定子電阻、轉(zhuǎn)子電阻、總漏感、互感以及激磁曲線。分別從理論推導(dǎo)和軟件實(shí)現(xiàn)方面對(duì)辨識(shí)算法進(jìn)行了全面論述,并對(duì)辨識(shí)過(guò)程中可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析。最后,以一臺(tái)0.37Kw的電機(jī)作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,采用C語(yǔ)言在以TMS320F28035為主控芯片的控制平臺(tái)上編程實(shí)現(xiàn)辨識(shí)算法,并將辨識(shí)得到的參數(shù)應(yīng)用到間接矢量控制中。經(jīng)驗(yàn)證,使用該算法辨識(shí)得到的參數(shù)可以滿足調(diào)速系統(tǒng)的要求。
[Abstract]:Vector control is widely used in AC drive field by virtue of its ideal speed regulation performance. Through coordinate transformation, the nonlinear dynamic mathematical model of asynchronous motor in three-phase static coordinate system is transformed into a two-phase quadrature synchronous rotating coordinate system oriented by rotor magnetic field. A mathematical model similar to that of a shunt DC motor can be obtained. In order to realize the complete decoupling of the torque and flux, the rotor flux must be accurately observed. The accuracy of the rotor flux voltage observation model and the current observation model depends to a great extent on the accuracy of the motor parameters in the model. Therefore, the accurate knowledge of motor parameters is the key of vector control to achieve high performance speed regulation. With the aging of the motor, the parameters of the motor will deviate from the parameters of the factory, and the temperature, current frequency and magnetic circuit saturation will also change the parameters of the motor. Therefore, the parameter identification of asynchronous motor is always an important research topic of AC speed regulation. In this paper, the self-detection algorithm of asynchronous motor parameters is studied. In the case of no manual participation, the controller applies voltage signals to the motor according to the algorithm, collects the current response and stores it with its own hardware resources. Then the motor parameters are calculated according to the voltage and current. This paper briefly introduces the factors that cause the change of motor parameters, and according to the vector control principle of asynchronous motor, theoretically analyzes the influence of the parameter change of asynchronous motor on the speed regulation performance of the system. Then, based on the inverse 螕 type equivalent circuit of asynchronous motor, a self-identification algorithm for motor parameters is proposed. The algorithm can identify the stator resistance, rotor resistance, total leakage inductance, mutual inductance and excitation curve of the motor under the condition of keeping the motor static. The identification algorithm is discussed from the aspects of theoretical derivation and software implementation, and the possible faults in the identification process are analyzed. Finally, a 0.37Kw motor is taken as the experimental object. C language is used to realize the identification algorithm on the control platform with TMS320F28035 as the main control chip, and the identified parameters are applied to the indirect vector control. It is verified that the parameters identified by this algorithm can meet the requirements of the speed regulation system.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM343;TP311.52

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2200187