感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)速辨識(shí)抗差機(jī)理與控制方法研究.pdf

1、交流變頻調(diào)速系統(tǒng)具有優(yōu)異的調(diào)速和起、制動(dòng)性能及高效節(jié)電的效果，因此受到了廣泛關(guān)注。隨著高性能感應(yīng)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用，無(wú)速度傳感器控制由于降低了系統(tǒng)成本和復(fù)雜度、增強(qiáng)了可靠性、簡(jiǎn)化了維護(hù)要求等優(yōu)點(diǎn)，成為現(xiàn)代交流傳動(dòng)控制技術(shù)的一個(gè)重要研究方向。但是對(duì)于惡劣環(huán)境中，外部干擾和內(nèi)部粗差對(duì)轉(zhuǎn)速估計(jì)精度及系統(tǒng)的影響尚未見(jiàn)報(bào)道。本文針對(duì)提高基于自適應(yīng)狀態(tài)觀測(cè)器與擴(kuò)展卡爾曼濾波器轉(zhuǎn)速估計(jì)方法的抗粗差性能進(jìn)行了深入研究。
　　本文介紹了感應(yīng)電機(jī)的T

2、型等效電路和數(shù)學(xué)模型，特別對(duì)感應(yīng)電機(jī)數(shù)學(xué)模型兩相坐標(biāo)系下的狀態(tài)方程進(jìn)行了分析;詳細(xì)闡述了基于自適應(yīng)狀態(tài)觀測(cè)器估計(jì)策略的原理;應(yīng)用Lyapunov穩(wěn)定性理論對(duì)自適應(yīng)狀態(tài)觀測(cè)器進(jìn)行了穩(wěn)定性分析和設(shè)計(jì);研究了粗差對(duì)基于自適應(yīng)觀測(cè)器轉(zhuǎn)速估計(jì)策略精度的影響，并經(jīng)過(guò)推導(dǎo)將抗差機(jī)理運(yùn)用于轉(zhuǎn)速估計(jì)系統(tǒng)中，提出抗差自適應(yīng)觀測(cè)器，以增強(qiáng)抗外部干擾及內(nèi)部估算誤差性能。闡述了基于擴(kuò)展卡爾曼濾波器的轉(zhuǎn)速估算策略;分析了系統(tǒng)出現(xiàn)干擾時(shí)擴(kuò)展卡爾曼濾波器估算精度受到的

3、影響;推導(dǎo)了抗差擴(kuò)展卡爾曼濾波的算法，從而達(dá)到減小粗差影響，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的;運(yùn)用Lyapunov理論對(duì)基于抗差擴(kuò)展卡爾曼濾波器轉(zhuǎn)速估計(jì)方法的感應(yīng)電機(jī)矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了穩(wěn)定性分析。運(yùn)用Matlab/Simulink對(duì)基于抗差自適應(yīng)狀態(tài)觀測(cè)器及抗差擴(kuò)展卡爾曼濾波的感應(yīng)電機(jī)無(wú)速度傳感器矢量控制系統(tǒng)抗差性能進(jìn)行了仿真研究和分析;根據(jù)搭建的以XE164為控制芯片的硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)抗差自適應(yīng)狀態(tài)觀測(cè)器的轉(zhuǎn)速估計(jì)策略進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并對(duì)抗差擴(kuò)展