無速度傳感器交流電動機(jī)矢量控制系統(tǒng)研究.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，各種生產(chǎn)工藝的實(shí)現(xiàn)大多采用電動機(jī)拖動生產(chǎn)機(jī)械來完成，其中，交流電動機(jī)的用電量占電動機(jī)總用量的85％左右，可見其應(yīng)用的廣泛性及其在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。因此，提高交流調(diào)速控制系統(tǒng)的性能成為了研究重點(diǎn)。
　　為了獲得高動態(tài)性能，應(yīng)當(dāng)從交流電動機(jī)的動態(tài)模型出發(fā)進(jìn)行研究。矢量控制理論通過坐標(biāo)變換，實(shí)現(xiàn)了交流電動機(jī)定子電流的勵磁分量和轉(zhuǎn)矩分量之間的解耦，可以獨(dú)立控制轉(zhuǎn)矩和磁通，將交流電動機(jī)的控制過程等效為直流電動機(jī)的控制過程

2、。無速度傳感器技術(shù)不依賴速度傳感器對轉(zhuǎn)速的檢測，而是通過其它非轉(zhuǎn)速信息間接獲得轉(zhuǎn)速信息，在獲得相當(dāng)?shù)目刂菩阅艿耐瑫r(shí)，提高了交流控制系統(tǒng)的可靠性，降低了成本。
　　交流電動機(jī)分為異步電動機(jī)和同步電動機(jī)兩大類，本文在研究有速度傳感器矢量控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對異步交流電動機(jī)和永磁同步電動機(jī)進(jìn)行無速度傳感器控制系統(tǒng)的研究。雖然，兩者的結(jié)構(gòu)不同，但是都適用于矢量控制。本文首先分別對交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和無速度傳感器控制技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述

3、，并總結(jié)歸納了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。其次，引入了坐標(biāo)變換理論，并以異步電動機(jī)為例，對其在三種坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了分析，以此引出矢量控制的理論，詳細(xì)闡述了按轉(zhuǎn)子磁鏈定向矢量控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、基本方程和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，還介紹了兩種PWM控制技術(shù)。接著，以上述理論為基礎(chǔ)，對永磁同步電機(jī)在三種坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了分析，并對其按轉(zhuǎn)子磁鏈定向矢量控制進(jìn)行了深入的研究。以上都為進(jìn)一步研究交流電動機(jī)無速度傳感器矢量控制提供了理論基礎(chǔ)。
　　在此基

4、礎(chǔ)上，本文介紹了模型參考自適應(yīng)的基本理論，并對其在參數(shù)辨識上的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)說明，建立了交流電動機(jī)轉(zhuǎn)速辨識系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了利用交流電動機(jī)定子電壓方程和電流方程估計(jì)轉(zhuǎn)速的模型參考自適應(yīng)轉(zhuǎn)速辨識算法。最后在理論分析的基礎(chǔ)上，利用MATLAB工具，分別對由異步電動機(jī)和永磁同步電動機(jī)為基礎(chǔ)建立的無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)建立了仿真模型，在不同工作狀態(tài)下進(jìn)行仿真，并對最終仿真結(jié)果進(jìn)行了分析對比。
　　仿真結(jié)果驗(yàn)證了基于模型參考自適應(yīng)的矢量控制系統(tǒng)