基于Popov超穩(wěn)定性的礦用局部通風(fēng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、局部通風(fēng)機(jī)是煤礦井下掘進(jìn)過(guò)程的主要設(shè)備，其性能直接影響著瓦斯的安全排放，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和對(duì)安全節(jié)能的日益重視，礦用通風(fēng)機(jī)正向節(jié)能化、高效化和低噪聲化方向發(fā)展。本文對(duì)目前礦用局部通風(fēng)機(jī)的控制方式進(jìn)行初步探討，為了滿足瓦斯智能排放系統(tǒng)的技術(shù)要求，需要對(duì)局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速控制，鑒于煤礦井下的工作環(huán)境和交流電機(jī)的魯棒性，提出了對(duì)局部通風(fēng)機(jī)的控制方式采用無(wú)速度傳感器矢量控制方法。 本文首先介紹了異步電機(jī)的調(diào)速方法以及矢量控制的

2、原理，分別闡述了異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型、坐標(biāo)變換和異步電機(jī)的可控可觀性等。對(duì)用于異步電機(jī)調(diào)速的矢量控制方法進(jìn)行分析比較，分析了轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的原理及轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向下異步電機(jī)的矢量控制方法。研究了模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)和Popov超穩(wěn)定性理論，運(yùn)用基于超穩(wěn)定性理論的模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了無(wú)速度傳感器矢量控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)速辨識(shí)的自適應(yīng)律。 其次，研究了無(wú)速度傳感器矢量控制系統(tǒng)的兩個(gè)主要問(wèn)題：磁鏈觀測(cè)和轉(zhuǎn)速估算。磁鏈觀測(cè)器采用轉(zhuǎn)子磁鏈電流模型，電流模

3、型不含純積分項(xiàng)，避免了積分誤差和漂移問(wèn)題，其觀測(cè)值是漸進(jìn)收斂的，低速觀測(cè)性強(qiáng)。轉(zhuǎn)速估算采用基于超穩(wěn)定性理論的模型參考自適應(yīng)方法，它具有比較高的觀測(cè)精度，估算速度和實(shí)際速度誤差小，響應(yīng)快。 最后，建立了基于模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)的無(wú)速度傳感器矢量控制系統(tǒng)的仿真模型，并對(duì)系統(tǒng)的軟、硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在Matlab/Simulink環(huán)境下對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)的無(wú)速度傳感器矢量控制系統(tǒng)具有較好