基于MRAS的牽引電機(jī)無(wú)速度傳感器矢量控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和人民生活水平的提高，對(duì)于鐵路與城市軌道交通的需求也逐漸擴(kuò)大。而電力牽引傳動(dòng)與控制系統(tǒng)作為機(jī)車(chē)車(chē)輛的核心部分，承擔(dān)了為機(jī)車(chē)車(chē)輛提供牽引動(dòng)力的職責(zé)，其控制性能好壞直接決定了機(jī)車(chē)能否正常運(yùn)行。采用矢量控制的牽引傳動(dòng)系統(tǒng)，需要牽引電機(jī)的轉(zhuǎn)速信息，為了解決速度傳感器對(duì)牽引傳動(dòng)系統(tǒng)所造成的可靠性降低、維護(hù)困難、系統(tǒng)復(fù)雜度和成本增加等問(wèn)題，近年來(lái)無(wú)速度傳感器控制技術(shù)成為了研究熱點(diǎn)。本文以某型號(hào)地鐵車(chē)輛的牽引異步電機(jī)作為研究

2、對(duì)象，對(duì)無(wú)速度傳感器矢量控制技術(shù)進(jìn)行了研究，具有一定的理論與工程意義。
　　論文首先簡(jiǎn)要介紹了異步電機(jī)在不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上介紹了間接轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制技術(shù)，采用矢量控制來(lái)滿(mǎn)足牽引電機(jī)的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快、調(diào)速范圍寬等控制性能需求。
　　其次，在綜合考慮了辨識(shí)轉(zhuǎn)速的準(zhǔn)確度、控制算法的計(jì)算量和穩(wěn)定性等因素后，本文選擇采用模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)(MRAS)對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行辨識(shí)。經(jīng)過(guò)對(duì)傳統(tǒng)的基于轉(zhuǎn)子磁鏈的MRAS轉(zhuǎn)速辨識(shí)法的分析研

3、究，針對(duì)電壓模型（參考模型）中純積分環(huán)節(jié)所引起的直流偏置和誤差積累問(wèn)題，通過(guò)采用一階低通濾波和補(bǔ)償信號(hào)代替純積分的方式改進(jìn)電壓模型。研究了基于定子電流的MRAS轉(zhuǎn)速辨識(shí)法，避免MRAS中由參考模型的不準(zhǔn)確所引起的誤差。然后在Matlab/Simulink環(huán)境下，搭建了基于改進(jìn)的轉(zhuǎn)子磁鏈MRAS無(wú)速度傳感器矢量控制模型和基于定子電流的MRAS無(wú)速度傳感器矢量控制系統(tǒng)模型，并進(jìn)行了仿真，同時(shí)分析了電機(jī)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的影響，對(duì)兩種控制算法進(jìn)行了比