無齒直驅永磁同步曳引電梯驅動系統(tǒng)的關鍵技術研究.pdf

1、隨著電力電子技術、數(shù)字處理技術以及控制理論的蓬勃發(fā)展，無齒直驅永磁同步曳引驅動系統(tǒng)以其優(yōu)異的控制性能與簡單可靠的結構形式在現(xiàn)代化的電梯行業(yè)中得到了廣泛應用。經(jīng)濟生活水平的不斷提高以及行業(yè)競爭的日益激烈，對電梯驅動系統(tǒng)在安全可靠性、乘梯舒適性和低成本易用性方面提出了更高的要求。本文以永磁同步曳引驅動系統(tǒng)為基礎，從轉子初始角度辨識、啟動轉矩快速補償、雙閉環(huán)系統(tǒng)控制技術和故障容錯運行四個方面進行了深入的分析研究，實現(xiàn)安全、可靠、舒適和易用的電

2、梯驅動器，主要的研究內容和成果如下：
　　以實現(xiàn)電梯安全啟動與運行為出發(fā)點，著重研究了基于高頻旋轉電壓注入法的高精度轉子初始角度辨識方法。本文介紹了高頻電壓注入法的數(shù)學模型與傳統(tǒng)方法的實現(xiàn)原理。在推導高頻注入過程中死區(qū)效應模型的基礎上，詳細分析了定子電阻、延時因素和死區(qū)效應對辨識結果誤差的影響。以此為基礎，提出一種簡單高效的正負旋轉電壓注入方案，在無需額外補償?shù)那闆r下實現(xiàn)低誤差的位置辨識。
　　以提高轎廂乘客乘梯舒適性為出發(fā)

3、點，著重研究了曳引機啟動零速控制階段的快速啟動轉矩補償技術?？紤]電梯應用的特殊性，建立包含轎廂、曳引機、對重塊和乘客在內的電梯系統(tǒng)等效轉動慣量模型。通過擴展根軌跡法分析了變化的慣量會在穩(wěn)定性和動態(tài)性能上對傳統(tǒng)基于細分技術與負載轉矩觀測的補償方法產生影響。提出一種基于變PI參數(shù)與模糊邏輯轉矩補償相結合的方案，同時消除乘客失重感與調整震蕩感，提高舒適性。
　　以降低廠商維護成本與調試人員工作難度為出發(fā)點，著重研究了永磁同步曳引機的參數(shù)

4、辨識與雙閉環(huán)控制技術。本文通過電壓電流法、擬牛頓改進型旋轉電壓注入法以及針對電梯特性的EKF慣量識別法，快速高精度的獲取曳引機的定子電阻、定子電感和等效轉動慣量信息。然后在建立曳引機電流內環(huán)傳遞函數(shù)模型的基礎上，實現(xiàn)其參數(shù)的自動整定。在速度環(huán)中，本文分析了標準內模PI控制的優(yōu)缺點和慣量變化帶來的影響，提出一種基于慣量在線辨識與ESO補償?shù)母倪M型內模PI速度控制器，并在理論上證明了復合系統(tǒng)的收斂性與穩(wěn)定性，實現(xiàn)速度環(huán)的智能化控制。

5、　　以確保電梯系統(tǒng)運行的高可靠性、避免乘客被困井道為出發(fā)點，研究了速度傳感器的故障容錯控制技術。本文在給出一種簡單可靠的編碼器故障檢測方法以及容錯切換方案的基礎上，詳細分析了曳引機低速運行時，旋轉電壓注入容錯運行的注入頻率、電壓以及ADC采樣精度的選取原則。針對鎖相環(huán)角度跟蹤技術在電梯應用中存在收斂錯誤的隱患，提出一種帶有誤差角度補償?shù)臒o速度傳感器容錯控制方法，實現(xiàn)轎廂的安全低速平層。
　　搭建基于Saber軟件的仿真平臺與13.