無速度傳感器的交流閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法.pdf

1、在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中交流感應(yīng)電機(jī)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。在調(diào)速系統(tǒng)中，由于交流感應(yīng)電機(jī)的速度傳感器的安裝，使系統(tǒng)的成本增加及應(yīng)用場合的限制，近些年來無速度傳感器控制的研究成為熱點(diǎn)。然而，因?yàn)榻涣鞲袘?yīng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型是一個(gè)高階、非線性、強(qiáng)耦合的多變量系統(tǒng)，先進(jìn)交流感應(yīng)電機(jī)控制的研發(fā)仍然是一項(xiàng)賦有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。 感應(yīng)電機(jī)的無速度傳感器矢量控制需要解決的關(guān)鍵問題是轉(zhuǎn)子磁通的觀測和轉(zhuǎn)速的估計(jì)。因?yàn)楦袘?yīng)電機(jī)數(shù)學(xué)模型是在基本假設(shè)條件下推導(dǎo)出來的，因此

2、定子電壓與電流的測量存在誤差。為了消除該測量誤差，本文構(gòu)建了一種基于誤差反饋校正的轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器，能夠減弱或抑制噪聲誤差。針對(duì)無速度傳感器的速度觀測，本文設(shè)計(jì)了基于全階狀態(tài)觀測器的速度估計(jì)方法，是一種基于模型的狀態(tài)估計(jì)器，可以用于非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)或者參數(shù)的實(shí)時(shí)估計(jì)。 本文采用ADI公司的DSP芯片ADMCF328實(shí)現(xiàn)了交流感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場定向控制系統(tǒng)的數(shù)字控制。對(duì)系統(tǒng)的主電路(交-直-交電壓源型逆變電路、直流側(cè)濾波電路)和控

3、制電路(PWM發(fā)生及隔離驅(qū)動(dòng)電路、電流檢測及轉(zhuǎn)換電路)等硬件電路和系統(tǒng)主要軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并對(duì)主要元件的選擇進(jìn)行了分析計(jì)算，保證了系統(tǒng)有高的性價(jià)比。 文章的最后應(yīng)用擴(kuò)展卡爾曼濾波法建立了無速度傳感器時(shí)感應(yīng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)轉(zhuǎn)子的磁鏈和轉(zhuǎn)速進(jìn)行了估計(jì)。同時(shí)，應(yīng)用 Matlab\Simulink 工具箱對(duì)該方法進(jìn)行了建模和仿真，并通過與定向磁場的控制方法的比較，得出擴(kuò)展卡爾曼濾波方法能夠比較準(zhǔn)確地估算出電機(jī)的轉(zhuǎn)速，具有較好的動(dòng)態(tài)性