基于MRAS的牽引電機無速度傳感器矢量控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國國民經(jīng)濟的快速增長和人民生活水平的提高，對于鐵路與城市軌道交通的需求也逐漸擴大。而電力牽引傳動與控制系統(tǒng)作為機車車輛的核心部分，承擔(dān)了為機車車輛提供牽引動力的職責(zé)，其控制性能好壞直接決定了機車能否正常運行。采用矢量控制的牽引傳動系統(tǒng)，需要牽引電機的轉(zhuǎn)速信息，為了解決速度傳感器對牽引傳動系統(tǒng)所造成的可靠性降低、維護困難、系統(tǒng)復(fù)雜度和成本增加等問題，近年來無速度傳感器控制技術(shù)成為了研究熱點。本文以某型號地鐵車輛的牽引異步電機作為研究

2、對象，對無速度傳感器矢量控制技術(shù)進行了研究，具有一定的理論與工程意義。
　　論文首先簡要介紹了異步電機在不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上介紹了間接轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制技術(shù)，采用矢量控制來滿足牽引電機的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快、調(diào)速范圍寬等控制性能需求。
　　其次，在綜合考慮了辨識轉(zhuǎn)速的準(zhǔn)確度、控制算法的計算量和穩(wěn)定性等因素后，本文選擇采用模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)(MRAS)對轉(zhuǎn)速進行辨識。經(jīng)過對傳統(tǒng)的基于轉(zhuǎn)子磁鏈的MRAS轉(zhuǎn)速辨識法的分析研

3、究，針對電壓模型（參考模型）中純積分環(huán)節(jié)所引起的直流偏置和誤差積累問題，通過采用一階低通濾波和補償信號代替純積分的方式改進電壓模型。研究了基于定子電流的MRAS轉(zhuǎn)速辨識法，避免MRAS中由參考模型的不準(zhǔn)確所引起的誤差。然后在Matlab/Simulink環(huán)境下，搭建了基于改進的轉(zhuǎn)子磁鏈MRAS無速度傳感器矢量控制模型和基于定子電流的MRAS無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)模型，并進行了仿真，同時分析了電機參數(shù)對系統(tǒng)的影響，對兩種控制算法進行了比