异步电机无速度传感器矢量控制毕业论文

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1、摘要异步电机无速度传感器矢量控制技术提高了交流传动系统的可靠性，降低了系统的实现成本。准确辨识电机转速是实现无速度传感器矢量控制的关键。本文对无速度传感器矢量控制系统进行了研究，建立了异步电动机无速度传感器电流模型的矢量控制系统。对基于该速度辨识模型的无速度传感器异步电动机矢量控制系统在不同的情况下进行了详细的研究。该方法依赖于电机参数，而电机参数在电机运动过程中变化很大，因而给出了对电的一些定、转子参数进行实时辨识方法，以保持系统的动、静态性能。简单介绍了基于DSP的异步电机无速度传感器矢量控制系统的硬件结构以及软件系统的设计。关键词:异步电动机，矢量控制，无速度传感器，速度辩识，D

2、SP(数字信号处理器)ABSTRACTThespeedsensorlessvectorcontrolofinductionmotorteehnologyenhancesthereliabilityofACdrivingsystem，andreducestherealizationcost，ThekeyProblem15thathowwecangetthesPeedofmotoraecuratel.Thisthesismadeastudyonthespeedsensorlessvectorcontorlsystem.Andbuiltupinductionspeed–sensorlessv

3、eetorcontrolSystem目录第一章概论……………………………………………………………………………11.1课题的研究背景及其意义……………………………………………………………1.2矢量控制和无速度传感器控制技术的现状……………………………………………第二章异步电机无速度传感器转子定向控制理论…………………………………………2.1交流电动机的SVPWM技术………………………………………………………………2.1.1交流异步电动机变频调速原理2.1.2电压空间矢量SVPWM技术2.2交流异步电动机的矢量控制……………………………………………………………2.2.1交流异步电动机的矢量

4、控制基本原理　　2.2.2矢量控制的坐标变换　　2.2.3转子磁链位置的计算2.3交流异步电动机无速度传感器转子磁场定向控制2.3..1交流异步电动机转子磁场定向控制2.3.2磁通观测原理2.3.3基于数学模型的开环速度估计原理第三章基于DSP系统硬件3.1主电源电路的设计3.2控制电路的设计3.3IGBT驱动及电源电路设计3.4系统软件的设计第四章总结与展望4.1总结4.2后期工作展望第一章概论1.1课题的研究背景及其意义电气传动技术是以电机为控制对象，以微电子装置为控制核心，以电力电子功率变换装置为执行机构，在自动控制理论的指导下组成电气传动控制系统，以达到控制电机转速或转矩的目的

5、。电机可分为直流电机和交流电机，而交流电机又可分为异步电机和同步电机。这三种电机各有利弊:直流电机控制简单，调速性能好，故其主要用于变速传动领域，但其缺点是结构复杂，成本高，电刷容易磨损，维护不方便，对环境的要求较高;异步电机结构简单，成本低廉，但由于其数学模型复杂，要实现对其控制相对困难，故长期以来其主要用于不变速传动领域;同步电机的优越性在于如果电源频率保持不变，则其转速就保持恒定，但过去一直存在着起动困难、重载时有发生振荡甚至失步的危险，故实际应用有限。然而在近几十年里，这种格局己经发生变化，随着电力电子技术、微电子技术以及控制技术的不断发展，诸多新型异步电机控制技术不断被提出，

6、交流电机调速取得了突破性的进展，电气传动交流化的时代随之到来。交流变频调速系统具有优异的调速和起、制动性能及高效节电的效果，用变频调速技术的电机，其容量、速度和电压等级都可以很高;调速系统体积小、重量轻、惯性小，运行可靠性高，维护工作量少，适宜恶劣工作环境，成本低。由于变频调速技术特别是矢量控制技术的突出特点，因此从一般工业技术到航空、航天军事工业，乃至家电空调、精密伺服机器人控制等等，变频调速技术无所不及，正在逐步取代直流调速。矢量控制技术作为一种高性能的变频调速技术，虽已在交流调速领域得到广泛应用，但其理论与应用仍不完善。要实现异步电机高性能的矢量控制，一般来说速度闭环是必不可少的

7、，转速闭环需要实时的电机转速，速度传感器的安装增加了整个系统的成木和复杂性，影响检测精度，在恶劣条件下(如高温、潮湿等)，速度传感器的安装又降低了系统的可靠性，除此之外，带速度传感器的矢量控制系统也不实用于转速高达每分钟几万转甚至数十万转的高速电机的高速运行。因此，研究无速度传感器矢量控制系统具有实际意义。无速度传感器的矢量控制技术是在常规带速度传感器的矢量控制基础上发展起来的，除电机转速信息的获取途径、方法不同之外，仍沿用磁场定向控制技术。因