无速度传感器在异步电机矢量控制系统中的应用研究

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1、分类号学号M201171181学校代码10487密级硕士学位论文无速度传感器在异步电机矢量控制系统中的应用研究学位申请人宋鹏飞：学科专业：电气工程指导教师：张凯教授答辩日期：2014.1.7万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringResearchofSpeedSensorlessVectorControlintheInductionMotorSystemCandidate:Peng

2、feiSongMajor:PowerElectronicandElectricDriveSupervisor:ProfessorZhangKaiHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,ChinaJanuary,2013万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人

3、完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘

4、要近年来，随着处理器运算能力越来越强大以及电力电子开关性能的大幅度提高，电机调速控制系统的性能也越来越高，其中交流调速系统中的矢量控制方法具有优异的控制效果，矢量控制需要进行对转速进行闭环控制，同时需要知道矢量位置角度以便进行坐标变换，这就需要知道电机的即时转速，高性能的光电编码器不仅降低了系统的经济性，而且编码器可能受到工作环境的影响，进而影响系统的稳定运行。因此研究无速度传感器技术替代矢量控制系统中的编码器显得极为必要。本文中基于自适应理论的思想，利用全阶次观测器来对电机转速进行辨识，其中将电机本体作为参考模型，针对纯积分

5、所存在的问题，本文提出利用限幅反馈改进环节来消除纯积分环节带来的直流偏置，并进一步用驱动信号来模拟定子电压信号以便提高转速估算的动态效果，并进行仿真试验，最后在3kW的小样机上进行实验验证。于此同时，针对转子电阻在实际中的变化范围，校验该方法对转子电阻变化的敏感性，并作理论推导。本文主要分为五个部分：第一部分就本科研究背景以及无速度传感器国内外研究现状进行简要的介绍，同时说明本文的主要研究内容；第二部分对异步电机的基本原理进行介绍，并给出仿真结果；第三部分给出基于自适应观测器的转速辨识具体方法，并给出限幅反馈改进积分器的具体仿

6、真结果，基于转子电阻的实际变化情况，验证本方法对转子电阻变化的敏感性，并给出具体仿真结果；第四部分是基于TMS320F2812的小样机实验结果；最后是总结，并给出本文可以继续延伸继续的工作方向。关键词：无速度传感器模型参考自适应矢量控制I万方数据华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTOverthepastfewyears,incaseoftherapidevolutionofdigitalmathematicalunitsandgreateimprovementofpowerelectronicdevices,ACvecto

7、rcontrolformulahasbeenobviouslypromoted,vectorcontrolisatypicalrepresentativespeedcontrolfromulathathasexcellentcapability,butvectorcontrolpositionmustknowthedefiniterotationangle,whichrequiresprecisemeasurementofreal-timerotorspeed,outstandingperformanceFVCsystemip

8、mrovebudget,vulnerabiletotheworkingcondition,decreasethereliabilityofthecontrolsystem.Hence,itisextremelyessentialtodiscusstheapplicationo