基于三電平逆變器的全階狀態(tài)觀測(cè)器矢量控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著交流電機(jī)的高性能控制理論的出現(xiàn)，高開(kāi)關(guān)頻率大容量開(kāi)關(guān)器件的問(wèn)世以及大規(guī)模集成電路、微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器等的進(jìn)步，控制系統(tǒng)中廣泛使用的電機(jī)由原來(lái)的直流電機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的交流電機(jī)，交流調(diào)速正逐步的取代直流調(diào)速，并逐漸向高壓大功率的方向發(fā)展。三電平逆變器因?yàn)槠淇梢詫?shí)現(xiàn)更高的電壓等級(jí)，輸出較少的諧波含量等優(yōu)勢(shì)，在高壓大功率的逆變場(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用。隨著矢量控制理論的提出使得電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)全新的階段，但是由于高精度、高分辨率

2、的速度傳感器價(jià)格昂貴，不僅提高了伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的成本，還限制了伺服驅(qū)動(dòng)裝置在惡劣環(huán)境下的應(yīng)用，因此，無(wú)速度傳感器控制技術(shù)越來(lái)越受到重視。
　　本文對(duì)基于全階狀態(tài)觀測(cè)器的矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。對(duì)三電平逆變器以及無(wú)速度傳感器技術(shù)進(jìn)行了綜述，分析了三電平逆變器和無(wú)速度傳感器的優(yōu)勢(shì)。闡述了三電平逆變器的工作原理、SVPWM即空間電壓矢量控制的原理、坐標(biāo)變換以及感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)的原理。在研究基于三電平感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)差頻率矢量控制時(shí)對(duì)

3、相關(guān)的PI控制器的參數(shù)進(jìn)行理論計(jì)算，并通過(guò)MATLAB/Simulink進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證了參數(shù)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，同時(shí)還具有很好的魯棒性。并基于以上理論進(jìn)一步研究了基于三電平的全階狀態(tài)觀測(cè)器矢量控制系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)感應(yīng)電機(jī)數(shù)學(xué)模型的分析，設(shè)計(jì)出全階狀態(tài)觀測(cè)器，并對(duì)其進(jìn)行了極點(diǎn)配置，利用李雅普諾夫穩(wěn)定性理論設(shè)計(jì)出辨識(shí)速度的自適應(yīng)率、定子電阻以及轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)的自適應(yīng)律。針對(duì)以上的設(shè)計(jì)研究，通過(guò)MATLAB/Simulink對(duì)基于三電平的全階狀態(tài)觀測(cè)器