06现代电机控制-无速度传感器控制与智能控制

《06现代电机控制-无速度传感器控制与智能控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、现代电机控制技术第6章无速度传感器控制与智能控制现代电机控制第6章无速度传感器控制与智能控制第6章无速度传感器控制与智能控制6.1基于数学模型的开环估计6.2模型参考自适应系统6.3自适应观测器6.4扩展卡尔曼滤波6.5智能控制应用举例高精度、高分辨率的速度和（或）位置传感器（例如光电编码器等），价格昂贵，不仅提高了伺服系统的成本，还限制了伺服驱动装置在恶劣环境下的应用。运用无速度传感器控制技术，可以在线估计电动机的速度和位置，从而省去了传感器。运用本章提到的估计方法，还可在线观测磁链等物理量和辨识电阻、电感等参数，由前分析可知，这也是矢量控制和直接转矩控制

2、不可或缺的。电机现代控制技术一个重要内容是智能控制，本章最后对此做了简要介绍。222现代电机控制第6章无速度传感器控制与智能控制6.1基于数学模型的开环估计6.1.1三相感应电动机转速估计6.1.2三相永磁同步电动机转子位置估计6.1.1三相感应电动机转速估计1.利用ABC轴系定、转子电压矢量方程估计转速已知在静止ABC轴系中，定、转子磁链和电压矢量方程为ψLiLi(6-1)sssmrψLiLi(6-2)rmsrrdψsuRi(6-3)sssdtdψr0Rijωψ(6-4)rrrrdt转子电压矢量方程中含有转子速度ω，因此可用来获取转子速度

3、信息，但是r方程中有转子电流矢量i，它是不可测量的，为此要将i从方程中消去。3rr33现代电机控制第6章无速度传感器控制与智能控制由式(6-2)，可得1i(ψLi)(6-5)rrmsLr将式(6-5)代入式(6-4)，则有dψr1LmψirsdtTTrrω(6-6)rjψr式中，定子电流i可取实测值，除此之外，还需要知道转子磁链矢量ψ及其sr微分dψdt。r由式(6-1)和式(6-2)，可求得Lr(6-7)ψ(ψLi)rsssLm由式(6-3)，可得ψ(uRi)dt(6-8)ssss444现代电机控制第6章无速度传感器控制与智能控制由式

4、(6-7)和式(6-8)，可得dψrLrdψsdisLrdisLsusRsisLs(6-9)dtLmdtdtLmdt根据u和i的测量值，由式(6-7)～式(6-9)可计算出ψ和dψdt。ssrr在实际估计中，常用式(6-6)在静止DQ轴系中的分量形式，即dψψLddmiDdtTTrrω(6-10)rψq式中Lr(6-11)ψ(ψLi)dDsDLmψ(uRi)dt(6-12)DDsDdψdLrdiDuDRsiDLs(6-13)dtLmdtLrdiQψuRiLdt(6-

5、14)qLQsQsdt5m55现代电机控制第6章无速度传感器控制与智能控制此方法很适合基于转子磁场定向的矢量控制，因为若采用直接磁场定向的控制方式，必须先要估计转子磁链矢量ψ。r实际上，由式(2-146)和式(2-147)可得到式(6-13)和式(6-14)，因此在采用电压-电流模型估计ψr时，可直接利用其运算结果ψd和ψq来同时求取ωr。666现代电机控制第6章无速度传感器控制与智能控制2.利用定子磁场定向轴系估计转速将转子电压矢量方程(6-6)改写成dψLψrmrijωψ(6-15)srrdtTTrr将式(6-7)和式(6-9)代入式(

6、6-15)，可得LdiψsssuRiLjω(ψLi)(6-16)ssTssdtTrsssrr方程(6-16)是以静止DQ轴系表示的，现将其变换到沿定子磁场定向的MT轴系中，则有Lsdisjs1jsjsjsusRsisLseψsejωr(ψseLsise)(6-17)TrdtTr式中，是ψ在静止DQ轴系中的空间相位。ss777现代电机控制第6章无速度传感器控制与智能控制由于MT轴系沿定子磁场定向，ψ在T轴方向上的分量ψ0，则有sTψejsψjψψ(

7、6-18)sMTs于是，式(6-17)可变为LsdisjsψsMusRsisLsejωrψsLsis(6-19)TrdtTrM式中，i是以定子磁场定向MT轴系表示的定子电流矢量。式(6-19)左端表s示为LsdisjsuMjuTusRsisLse(6-20)Trdt在已知定子电压和电流以及相位后，由式(6-19)可求取u和usMTψsuωLi(6-21)MrsTTruTωrψsLsiM(6-22)8图6-1为估计ω的框图。r88现代电

8、机控制第6章无速度传感器控制与智能控制9图6-1由定