基于滑模觀測(cè)器的異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、感應(yīng)電機(jī)的無(wú)速度傳感器矢量控制是目前電氣傳動(dòng)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一，其主要研究?jī)?nèi)容為在存在參數(shù)變化、擾動(dòng)及各種不確定性干擾的情況下，如何采用一種快速、有效的方法對(duì)轉(zhuǎn)子磁鏈、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速進(jìn)行較為準(zhǔn)確的觀測(cè)。 無(wú)速度傳感器的矢量控制技術(shù)是在帶速度傳感器的矢量控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，因此，本文首先介紹了坐標(biāo)變換、異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型、磁場(chǎng)定向矢量控制的原理和空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)(SVPWM)原理。 而后介紹基于滑模變結(jié)構(gòu)的異步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鏈

2、和電機(jī)轉(zhuǎn)速估算方法。本文研究一種基于磁場(chǎng)定向控制的滑模磁鏈和速度觀測(cè)器，分析了該控制方法對(duì)參數(shù)的敏感性。在該觀測(cè)器的基礎(chǔ)上搭建矢量控制系統(tǒng)，并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)的滑模觀測(cè)器，該觀測(cè)器有兩個(gè)滑模電流觀測(cè)器，通過(guò)這兩個(gè)觀測(cè)器的相互作用，進(jìn)一步消除對(duì)電機(jī)參數(shù)準(zhǔn)確性的依賴，并首次采用Lyapunov理論和Popov超穩(wěn)定性理論對(duì)該觀測(cè)器的穩(wěn)定性進(jìn)行了證明，而后對(duì)提出的轉(zhuǎn)子磁鏈觀測(cè)器和電機(jī)轉(zhuǎn)速觀測(cè)器作了仿真分析。

3、 本系統(tǒng)為全數(shù)字化的異步電機(jī)矢量控制調(diào)速系統(tǒng)，采用TI公司專用于電機(jī)控制的TMS320LF2407A型數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)作為控制芯片。本文的第三部分介紹了該控制系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)和主要功能模塊的原理及其實(shí)現(xiàn)方法。硬件設(shè)計(jì)主要包括主電路、控制電路和保護(hù)電路設(shè)計(jì)。在硬件的基礎(chǔ)上，軟件采用C/匯編語(yǔ)言編程，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速和電流雙閉環(huán)矢量控制。 最后，應(yīng)用自行設(shè)計(jì)的軟、硬件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性和可靠