定子磁場(chǎng)定向的異步電機(jī)無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)研究.pdf

1、異步電機(jī)按定子磁場(chǎng)定向的矢量控制克服了按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)子參數(shù)的依賴性，又沒有直接轉(zhuǎn)矩控制中的砰—砰控制帶來的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，是一種魯棒性良好的高性能異步電機(jī)控制策略。本文對(duì)一種新型的基于定子磁鏈定向的無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)作了研究和分析。 首先根據(jù)異步電機(jī)在定子磁鏈定向控制時(shí)的數(shù)學(xué)模型，分析了按定子磁鏈定向控制的特點(diǎn)，即電機(jī)的動(dòng)態(tài)模型存在著交叉耦合，當(dāng)按照電流解耦控制時(shí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜且易受定子電阻變化的影響。對(duì)比幾種

2、常用的定子磁鏈觀測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)之后，在一種無需電阻參數(shù)的定子磁鏈觀測(cè)法的基礎(chǔ)上，通過一種在線校正定子電阻并補(bǔ)償定子電阻壓降的自適應(yīng)控制策略保持定子磁鏈幅值恒定在指令值。由于無需再按定子電流解耦控制，因而系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，這是無速度傳感器控制系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)和前提。 在矢量控制系統(tǒng)中采用定子磁場(chǎng)定向，并進(jìn)一步加入了轉(zhuǎn)速估計(jì)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)閉環(huán)、轉(zhuǎn)差計(jì)算和常用的轉(zhuǎn)矩電流限幅等重要環(huán)節(jié)，構(gòu)成了一種無速度傳感器矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)。采用定子電流

3、轉(zhuǎn)矩分量的實(shí)測(cè)值與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸出值之間的誤差進(jìn)行轉(zhuǎn)速推算。建立系統(tǒng)的二相d-q坐標(biāo)系下的等效仿真模型，使用SIMULINK作為仿真工具，仿真結(jié)果表明該控制系統(tǒng)具有較好的動(dòng)態(tài)性能，調(diào)速范圍較寬，轉(zhuǎn)矩控制平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速推算精度與飛輪慣量設(shè)定誤差無關(guān)，轉(zhuǎn)差計(jì)算誤差因素也得到初步分析。 本文最后對(duì)該控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行初步探討。確定該系統(tǒng)主回路結(jié)構(gòu)并研究了電壓空間矢量調(diào)制算法，結(jié)合TMS320F2407A型DSP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能，對(duì)系統(tǒng)的