基于無源性的異步電機(jī)無速度傳感器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、異步電機(jī)因結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、成本低廉等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)及日常生活中，針對(duì)電機(jī)非線性、強(qiáng)耦合的性質(zhì)，其控制的方法和策略也比較多。無源性控制是一種基于能量觀點(diǎn)研究系統(tǒng)問題的非線性方法，將其用在電機(jī)控制中具有控制律簡單，魯棒性較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，近年來結(jié)合其他控制方法多應(yīng)用于電力電子、電氣傳動(dòng)領(lǐng)域。此外在包含轉(zhuǎn)速閉環(huán)的系統(tǒng)中，需要實(shí)時(shí)反饋轉(zhuǎn)速信息，然而使用速度傳感器件不但會(huì)增加成本，同時(shí)還會(huì)受安裝技術(shù)的制約，如何高精度低成本地估算出轉(zhuǎn)速成了

2、交流傳動(dòng)領(lǐng)域研究的目標(biāo)和方向，無速度傳感器技術(shù)的產(chǎn)生則有效地解決了這些問題。本文針對(duì)這兩個(gè)電機(jī)調(diào)速控制中的熱點(diǎn)問題，將基于無源性的電機(jī)控制與無速度傳感器技術(shù)相結(jié)合，并對(duì)此進(jìn)行了深入的分析與研究。具體的研究內(nèi)容如下：
　　(1)為了便于分析，首先對(duì)異步電機(jī)在各個(gè)坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)模型及它們之間的坐標(biāo)變換進(jìn)行了研究。然后對(duì)無源性理論的原理和概念進(jìn)行了詳細(xì)地介紹，指明系統(tǒng)的無源性和穩(wěn)定性之間存在的聯(lián)系，并通過推導(dǎo)得出電機(jī)系統(tǒng)滿足無源性定理。

3、運(yùn)用能量成型和阻尼注入的方法設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制器，給出其控制律，并根據(jù)原理設(shè)計(jì)出異步電機(jī)無源性控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
　　(2)由于無速度傳感器方法的關(guān)鍵是估算轉(zhuǎn)速和觀測(cè)磁鏈，且磁鏈觀測(cè)是否精確將直接影響到速度估算系統(tǒng)的性能，因此本文在對(duì)比基本電壓、電流磁鏈觀測(cè)器的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析研究了全階磁鏈模型觀測(cè)器，對(duì)其結(jié)構(gòu)作了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，并在該模型方法的基礎(chǔ)上推得轉(zhuǎn)速估算系統(tǒng)的自適應(yīng)控制律。然后分析了所設(shè)計(jì)系統(tǒng)模型的穩(wěn)定性，和全階磁鏈模型觀測(cè)器的