基于改進型MRAS的永磁同步電機的轉(zhuǎn)子速度辨識研究.pdf

1、永磁同步電機憑借其體積小、效率高、轉(zhuǎn)子結構簡單、運行可靠等優(yōu)點，被廣泛應用于電力傳動領域。近年來，在永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)中，采用矢量控制技術能有效提高系統(tǒng)的動態(tài)性能和永磁同步電動機的控制響應速度，使永磁同步電動機具有可以與直流電動機相媲美的控制和調(diào)速性能。
　　 本文在面貼式永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)，采用轉(zhuǎn)子磁鏈定向和id=0控制的矢量控制方式，此控制方法簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)定子電流與轉(zhuǎn)子永磁磁通解耦控制，應用在面貼式永磁同步電機上能

2、夠?qū)崿F(xiàn)最大轉(zhuǎn)矩/電流比。
　　 針對安裝速度傳感器帶來的成本提高、體積增大、可靠性降低、受環(huán)境影響較大等缺陷，本文采用基于定子磁鏈觀測的模型參考自適應(MRAS)無速度傳感器方法對電機轉(zhuǎn)子速度和位置進行估測。該方法應用于永磁同步電機的矢量系統(tǒng)具有很好的動態(tài)響應性能，對電機參數(shù)擾動和不確定因素具有較強的魯棒性，可以很好辨識出電機中高速時的電機轉(zhuǎn)子位置和速度，但傳統(tǒng)MRAS在磁鏈觀測的純積分環(huán)節(jié)帶來誤差累計和直流偏置問題嚴重影響了估

3、算精度，這種情況在低速時特別明顯。因此，本文針對以上傳統(tǒng)MRAS存在的問題，提出了一種改進型MRAS方法，該方法在電壓模型中引入高通濾波環(huán)節(jié)以消除純積分影響，同時在電流模型引入相同的濾波環(huán)節(jié)，以平衡由此帶來的相位和幅值偏差，這樣便可以基本消除直流偏置的影響，此外，在磁鏈觀測時候引入一個反饋量，通過電壓模型觀測的定子磁鏈值與電流模型觀測的磁鏈值進行比較而獲得的一個誤差值，然后利用PI調(diào)節(jié)器對誤差進行校正，這樣顯著提高了磁鏈觀測器的精度。<

4、br>　　 最后，本文在Matlab/Simulink環(huán)境下，進行了基于傳統(tǒng)MRAS和改進型MRAS的永磁同步電機轉(zhuǎn)速辨識系統(tǒng)的仿真，仿真結果表明，改進型MRAS方法明顯改善了傳統(tǒng)MRAS在低速時候因積分環(huán)節(jié)帶來的對轉(zhuǎn)速辨識的誤差問題，在永磁同步電機的矢量控制系統(tǒng)中有比較好的識別精度和動態(tài)特性，能很好辨識出轉(zhuǎn)子的速度和位置。然后搭建基于改進型MRAS的永磁同步電機轉(zhuǎn)速辨識系統(tǒng)實驗平臺進行實驗驗證，實驗結果表明:改進型MRAS方法對于轉(zhuǎn)