基于參數(shù)辨識(shí)的永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)無傳感器控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)的日益嚴(yán)重，以風(fēng)電為主的新能源已成為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需求．目前，永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)受到的關(guān)注度越來越高，與雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)相比，它具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、可靠性和維護(hù)性好等優(yōu)點(diǎn)。風(fēng)電用永磁同步發(fā)電機(jī)為多極低速發(fā)電機(jī)，其高性能控制需要精確的轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速信號(hào)去實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)定向。在傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，通常采用光電編碼器或旋轉(zhuǎn)變壓器來檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置和轉(zhuǎn)速。然而，這些機(jī)械式的傳感器增加了系統(tǒng)的成本，并且降低了系統(tǒng)的可靠性。因

2、此，本文對(duì)變速恒頻(VSCF)永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)(PMSG)無位置／速度傳感器控制以及電機(jī)參數(shù)辨識(shí)算法的基礎(chǔ)理論及控制策略進(jìn)行了從理論到仿真，從仿真到實(shí)驗(yàn)的全方位深入研究。
　　 本文首先研究了永磁同步發(fā)電機(jī)無傳感器控制時(shí)兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的定子電壓方程，建立了轉(zhuǎn)子位置誤差估算的數(shù)學(xué)模型。隨后，介紹了鎖相環(huán)的結(jié)構(gòu)和工作原理，并設(shè)計(jì)了鎖相環(huán)控制器用以估算PMSG轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置。最后，先后通過仿真、實(shí)驗(yàn)對(duì)鎖相環(huán)控制器估算和實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)子

3、位置和轉(zhuǎn)速進(jìn)行對(duì)比，仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了所做理論研究與分析的正確性和有效性。
　　 由于轉(zhuǎn)子位置誤差的估算需要電機(jī)參數(shù)，而電機(jī)參數(shù)會(huì)隨著電機(jī)運(yùn)行條件變化而變化，因此，為保證鎖相環(huán)控制器的精度，本文對(duì)電機(jī)參數(shù)的在線辨識(shí)進(jìn)行了深入的研究。本文首先介紹了遞歸最小二乘法(RLS)的原理，并研究了建立在RLS算法上的電機(jī)參數(shù)辨識(shí)模型，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了RLS算法的有效性。
　　 最后本文通過對(duì)一臺(tái)3.8kW樣機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研制，進(jìn)