基于二階滑模MRAS的異步電機(jī)無(wú)傳感器控制策略研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源緊缺和環(huán)境污染問(wèn)題日益突出。近年來(lái)，電動(dòng)汽車作為一種清潔、高效的交通工具越來(lái)越為人們所重視。而電動(dòng)汽車的運(yùn)行性能主要取決于其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行性能，這促使了對(duì)進(jìn)一步發(fā)展、完善電機(jī)控制技術(shù)的需求。矢量控制技術(shù)的發(fā)展以及異步電機(jī)低成本、免維護(hù)、寬調(diào)速范圍的突出優(yōu)點(diǎn)，使得異步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在電動(dòng)汽車中得到了廣泛應(yīng)用。在電動(dòng)汽車中，速度傳感器的安裝不僅增加了系統(tǒng)控制成本，同時(shí)振動(dòng)、電磁干擾的惡劣環(huán)境也影響了轉(zhuǎn)速信號(hào)檢測(cè)的可靠性

2、。因此無(wú)速度傳感器矢量控制技術(shù)成為高性能電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的必備技術(shù)，而其技術(shù)的核心在于轉(zhuǎn)速和磁鏈觀測(cè)。同時(shí)磁鏈的準(zhǔn)確觀測(cè)對(duì)矢量控制的性能具有決定性的意義。
　　本文圍繞異步電機(jī)基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的無(wú)速度傳感器矢量控制技術(shù)展開(kāi)研究，主要對(duì)速度和轉(zhuǎn)子磁鏈觀測(cè)這兩大核心內(nèi)容進(jìn)行深入研究與分析。首先從異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型出發(fā)，對(duì)間接磁場(chǎng)定向和直接磁場(chǎng)定向兩種典型矢量控制方案進(jìn)行了簡(jiǎn)要討論。其次，針對(duì)傳統(tǒng)模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)(MRAS)轉(zhuǎn)速辨識(shí)方法存

3、在的問(wèn)題，研究了一種基于二階滑模與MRAS相結(jié)合的轉(zhuǎn)速辨識(shí)方案。該方案首先通過(guò)二階Super-Twisting滑模觀測(cè)器對(duì)一個(gè)中間變量進(jìn)行觀測(cè)，且該觀測(cè)器無(wú)需轉(zhuǎn)速信息，將其作為MRAS速度觀測(cè)器的參考模型。而MRAS觀測(cè)器的可調(diào)模型則由磁鏈的電流模型改造而來(lái)。據(jù)此，利用Popov超穩(wěn)定理論設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)速自適應(yīng)率，用以調(diào)節(jié)可調(diào)模型，并獲得轉(zhuǎn)速信息。此外，本文在實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速辨識(shí)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于二階Super-Twisting滑模觀測(cè)器的轉(zhuǎn)子磁鏈