无速度传感器直接转矩控制系统

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1、河南科技大学硕士学位论文无速度传感器直接转矩控制系统姓名：姬宣德申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：刘文胜2003.5.1摘要无速度传感器直接转矩控制系统摘要本文在异步电动机直接转矩控制系统定子磁链的观测、速度的观测、低速性能的提高等方面进行了有益的探索。在研究了传统直接转矩控制所采用的定子磁链观测方法局限性的基础上，采用闭环磁链观测器实现电机定子磁链的观测。仿真表明，磁链观测器与传统的积分器相比，不仅对定子磁链的观测精度高，而且对电机参数变化的鲁棒性较好，有效地克服了积分器的固有缺陷。在定子磁链闭环观测器的基础上，推导出两种速

2、度估计器。一种是依据李亚普诺夫理论推导出的速度自适应观测器，同时还推导出了定转子电阻的自适应收敛率。仿真表明，速度自适应辨识的准确性好，在系统仿真时较低转速范围内仍然保持优良的性能；第二种是依据观测器的输出定子电流矢量与实测定子电流矢量问的关系、依据模型参考自适应理论推导出的速度自适应观测器。仿真表明，与前者的自适应速度观测器相比，该方案可以成功地实现对转速的辨识，采用该速度辨识算法可以使直接转矩控制系统获得良好的低速性能，并且辨识速度收敛快，动态性能更好。研究了影响传统直接转矩控制系统低速性能的主要原因，深入探讨了不同电压矢量对转矩的变化所产

3、生的影响。在此基础上，利用一种磁链和转矩双层滞环方案实现对系统的控制。该方案简单、易于实现。仿真表明，该方案能在不降低系统动态性能的情况下，拓展了系统的低速运行范围，提高系统的低速性能，并使电机转矩脉动得到很好的抑制。本文还对电机启动过程进行了分析，认为混合启动法综合了串行启动法和并行启动法的控制策略，在控制性能上兼有二者的优点，综合性能比较高，系统使用混合启动既可以抑制电流在启动过程中对主河南科技大学硕士学位论文电路的冲击，又可以加快系统的启动速度。关键词：直接转矩控制，电机模型，无速度传感器，自适应辨识———————————————————

4、——————●墼墼—————一——。．DIRECTToRQUECONTRoLSYSYTEMWITHSPEEDSENSORLESS众BSTRACTThisdissertationhascarriedonhelpfuIexplorationin’thedesignofspeedObserVer，thedesign0fstatorfluxobserverandtheimproVementoflowspeedperformance．TheliHlitationoft蠢eclassicalobservermethodofslatorfluxindifec

5、ttorq诖eeo拄trolisdeeply}ese矗fc圭薹ed，o鞋thi$b鑫sis}thesehe；鞋etoadoptcloseringfluxobsefvefrealizestheobsefv8tionofmotorstatorflux．simulationshows：Notonlythepr。cisiOnofthefluxobservertoobserVestatorfluxishigherthanthetraditionalintegr8tor，butalsofobustnessofthefiuxobs嚣rVertotheChan

6、geofmotorpafameterisbetter{hant蠡etfa蠢itionalintegfator；i羲蠡efe拄tdefeet。flheintegratofisoverco撼$ef＆ctivelybyt是e烈l王xobserve^Onthebasisofthestatorfluxobservef，twokjndsofadaptivespeedobserVingdeViceshaVebeendesigned．AccordingtoLyapunov’stheory．thedisappearingrateofself-adaptation

7、ofrotationalspeedisdesigned，andthedisappeafingrateofself-adaplationofstatorfesistanee8毪droto}resisla矬ee8re鑫lsodesig珏e娃。El建ul箍tio矗{建die鑫test圭leaeeuf8cyofspeedadaptiVeisfine。Fine≯erfOfmallceisslillkeptinlowerrotationalspeedrangeintheemulationofthesystem．Accordingtomodelreferen

8、ceself-adaptiVetheory(MRAS)，The吕eeondspeedadaptiveObservefhavebe_i暑nconstru