異步電機(jī)矢量控制及其參數(shù)辨識(shí)研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)和電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，各種高性能(的)調(diào)速系統(tǒng)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。矢量控制理論的提出與成功應(yīng)用，使得交流調(diào)速取代直流調(diào)速成為發(fā)展趨勢(shì)。無(wú)速度傳感器控制系統(tǒng)在減少轉(zhuǎn)速傳感器安裝的同時(shí)，增強(qiáng)了系統(tǒng)可行性，使得系統(tǒng)更為簡(jiǎn)單，因而成為現(xiàn)代交流傳動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)重要研究方向。
　　 本文首先回顧了交流調(diào)速技術(shù)發(fā)展歷史，對(duì)交流調(diào)速系統(tǒng)中幾種主要的控制策略作了簡(jiǎn)要概括，分析了異步電機(jī)無(wú)速度傳感器控制系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀，介紹

2、了速度辨識(shí)方法和電機(jī)參數(shù)的辨識(shí)方法。接著，闡述了矢量控制和坐標(biāo)變換理論，推導(dǎo)感應(yīng)電機(jī)在不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，分析了空間電壓矢量原理及其實(shí)現(xiàn)方法。進(jìn)而在無(wú)速度傳感器矢量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，研究基于模型參考自適應(yīng)的的無(wú)速度傳感器矢量控制方案，根據(jù)模型參考自適應(yīng)原理進(jìn)行速度辨識(shí)，利用MATLAB軟件進(jìn)行仿真研究，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，表明基于模型參考自適應(yīng)的無(wú)速度傳感器矢量控制系統(tǒng)具有良好的性能。
　　 異步電機(jī)矢量控制的

3、精度與電機(jī)的參數(shù)密切相關(guān)，而且電機(jī)的參數(shù)會(huì)隨著電機(jī)的運(yùn)行環(huán)境和工況不同而變化，所以需要對(duì)電機(jī)參數(shù)進(jìn)行在線辨識(shí)。文中研究了基于李雅普諾夫(Lyapunov)穩(wěn)定性理論的模型參考自適應(yīng)的參數(shù)辨識(shí)方法，通過(guò)選擇Lyapunov函數(shù)和辨識(shí)參數(shù)的自適應(yīng)律，對(duì)異步電機(jī)參數(shù)定子電阻Rs、轉(zhuǎn)子電阻Rr、定子電感Ls、轉(zhuǎn)子電感Lr，定子轉(zhuǎn)子互感Lm進(jìn)行辨識(shí)。本文分別在定子坐標(biāo)系下和轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系下對(duì)基于模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)的電機(jī)參數(shù)辨識(shí)進(jìn)行研究，基于Matla

4、b/Simulink對(duì)搭建的模型進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果表明這種參數(shù)辨識(shí)方法正確有效。
　　 此外，文中通過(guò)對(duì)三相異步電機(jī)參數(shù)傳統(tǒng)辨識(shí)方法的研究，搭建電機(jī)參數(shù)辨識(shí)硬件平臺(tái)，進(jìn)行空載和堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)，利用USB2831數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，基于VisualC++環(huán)境對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，構(gòu)建人機(jī)交互界面，實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)和波形，并實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)分析、處理和存儲(chǔ)。最終，將辨識(shí)的結(jié)果與模型參考自適應(yīng)的參數(shù)辨識(shí)結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了模型參考自適應(yīng)辨識(shí)方法的準(zhǔn)