基于FPGA的無速度傳感器交流電機轉速控制的研究.pdf

1、本文在異步電機直接轉矩控制系統(tǒng)的空間矢量技術(SVPWM),無速度傳感器技術以及定子磁鏈觀測等方面進行了深入的研究,采用現(xiàn)場可編程門陣列FPGA進行了硬件設計。
　　本文對空間矢量(SVPWM)的實現(xiàn)方法進行了詳細的介紹并對過調制的兩種實現(xiàn)方法進行了探討,經過采用MATLAB仿真證明了該空間矢量技術以及過調制技術的可行性。針對直接轉矩控制系統(tǒng)中u-i模型定子磁鏈觀測器受定子電阻的影響較大,提出了帶有觀測值補償和參考值補償?shù)亩ㄗ哟沛?/p>

2、觀測器,經過仿真驗證了該觀測器大大提高對定子電阻的魯棒性。將SVPWM直接應用到直接轉矩控制系統(tǒng)中,使電機在小功率運行狀態(tài)下,定子磁鏈的運行軌跡為圓形,定子電流和電磁轉矩脈動小;當電機在大功率運行狀態(tài)下,定子磁鏈運行軌跡為正六邊形,電機的直流電壓可以得到充分利用;應用SPWM的過調制技術可使磁鏈運行軌跡自動切換。
　　本文對無速度傳感器異步電機控制技術進行深入的研究,著重分析了參考模型自適應(MARS)速度辨識算法。建立了MRAS

3、的速度辨識算法、互交式MRAS的速度辨識算法以及基于自適應全階狀態(tài)觀測器的速度辨識方法的模型,并采用跟蹤-微分器來代替算法中的純微分的計算,解決了因純微分而使信號中噪聲擴大的問題。經過仿真得出基于自適應全階狀態(tài)觀測器的速度辨識方法具有更好的穩(wěn)定性和更寬的測量范圍,其輸出的定、轉子磁鏈的狀態(tài)變量還可以用來計算直接轉矩系統(tǒng)中的電磁轉矩。
　　本文將可編程邏輯門陣列FPGA應用于控制系統(tǒng)的硬件設計中,采用硬件并行處理的方式來實現(xiàn)邏輯功能