三相異步電動機轉(zhuǎn)子磁通在線觀測方法研究.pdf

1、矢量控制又稱磁場定向控制，是沿轉(zhuǎn)子磁鏈方向建立旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系進而建立電機的模型，通過一系列的坐標(biāo)變換，將控制對象--感應(yīng)電機等效為直流電機，從而實現(xiàn)電機定子電流中勵磁分量和轉(zhuǎn)矩分量的解耦的控制方法。它大幅度優(yōu)化了調(diào)速系統(tǒng)的性能。近年來計算機控制技術(shù)的迅速發(fā)展，使得原本因運算量等原因而受限的矢量控制系統(tǒng)在越來越多的方面得到了應(yīng)用。 而矢量控制技術(shù)得以實現(xiàn)的基礎(chǔ)就在于異步電動機轉(zhuǎn)子磁鏈信息的準(zhǔn)確觀測。如果對轉(zhuǎn)子磁鏈的觀測不準(zhǔn)確，矢量控制

2、系統(tǒng)應(yīng)有的優(yōu)點，即實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩和磁鏈的解耦控制將無法實現(xiàn)。因此，對轉(zhuǎn)子磁鏈進行精確觀測是保證矢量控制系統(tǒng)性能的關(guān)鍵所在。 本文分析了矢量控制原理，明確了轉(zhuǎn)子磁鏈實時觀測在矢量控制系統(tǒng)中的意義，提出了轉(zhuǎn)子磁鏈觀測時需要用到的電機基本狀態(tài)參數(shù)的確定方法，分別建立了三相異步電動機在三相靜止坐標(biāo)系、兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系以及兩相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。并以保證控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和實時性為目的，提出了一種基于模型參考自適應(yīng)方法的轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器。即將電機

3、作為參考模型，將觀測方程作為可調(diào)模型，建立一個模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)(MRAS)，對電機的轉(zhuǎn)子磁鏈進行實時觀測。隨后，對基于MRAS的轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器的結(jié)構(gòu)和算法進行分析，在此基礎(chǔ)上對其實時性進行了論證，得出了它可以用于矢量控制系統(tǒng)中以完成轉(zhuǎn)子磁場的在線識別這一結(jié)論。最后，利用Matlab/Simulink軟件對提出的算法進行了仿真，通過對采用不同轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器的矢量控制系統(tǒng)的性能進行比較，證明了文中所采用的基于模型參考自適應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁鏈觀測方