基于FPGA的異步電機無速度傳感器矢量控制設(shè)計.pdf

1、在傳統(tǒng)的調(diào)速系統(tǒng)中一般采用安裝速度傳感器、測速發(fā)電機或增量式光電編碼器來獲取反饋速度，但是由于在測速裝置的安裝與維護(hù)等的過程中出現(xiàn)了一系列的問題，因此越來越多的學(xué)者將目光投向無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)(SVC)的研究。SVC系統(tǒng)無需檢測硬件，提高了系統(tǒng)的可靠性，降低了成本，減小了電機和控制器的連線，使得系統(tǒng)更加簡潔。
　　本文以交流異步電機為研究對象，介紹了電機數(shù)學(xué)模型和矢量控制原理，并引出無速度傳感器矢量控制方式。無速度傳感器矢量

2、控制是根據(jù)檢測到的電動機端電壓和電流，利用電動機數(shù)學(xué)模型推算出磁通和轉(zhuǎn)速來進(jìn)行矢量控制。所以在SVC系統(tǒng)中重點是速度推算，本文所采用的是模型參考自適應(yīng)轉(zhuǎn)速辨識方法。模型參考自適應(yīng)控制是對參考模型和實際過程的輸出或狀態(tài)進(jìn)行比較，并通過自適應(yīng)律去調(diào)整控制器的參數(shù)，以使在某種意義下實際輸出與輸出期望值之間的偏差盡可能小。本文根據(jù)電機轉(zhuǎn)子磁鏈的電壓模型和電流模型與角速度的關(guān)系，設(shè)定電壓模型為參考模型，電流模型為可調(diào)模型構(gòu)建出模型參考自適應(yīng)轉(zhuǎn)速辨

3、識系統(tǒng)，然后采用空間電壓矢量脈寬調(diào)制方式對電機進(jìn)行矢量控制。本文利用MATLAB/Simulink平臺對整個系統(tǒng)進(jìn)行了仿真測試，測試結(jié)果表明基于模型參考自適應(yīng)的矢量控制系統(tǒng)具有良好的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性。
　　在MATLAB/Simulink仿真測試之后，根據(jù)系統(tǒng)需求和FPGA高速處理的特點，提出了基于FPGA的無速度傳感器矢量控制的設(shè)計方案。按照FPGA模塊化的設(shè)計思想，將整個系統(tǒng)進(jìn)行了合理的劃分，對其中的坐標(biāo)變換模塊、SVPWM產(chǎn)生模