感应电机无速度传感器矢量控制策略及其实验的研究

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1、AThesisSubmittedinFullyFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonInductionMotorSpeedSensorlessVectorControlStrategyanditsExperimentCandidate:YangKunMajor:ControlTheoryandControlEngineeringSupervisor:Prof.ZhaoJinHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuh

2、an430074,P.R.ChinaFebruary,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已标明引用的内容外，本论文不包含任何其他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

3、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：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要无速度传感器矢量控制，既保持了矢量控制的优良性能，又克服了速度传感器带来的不利影响，是实现低成本、高可靠性和高性能交流调速系统的有效途径，成为国内外电气传动领域的研究热点。论文对感应电机无速度传感器矢量控制理论及其相关问题进行深入的研究，分析了转速估算原理、电机参数离线辨识方法和

4、逆变器非线性偏差补偿策略，并进行了仿真和实验验证。矢量控制理论和转速估算原理是无速度传感器矢量控制的两大理论基础，论文对矢量控制理论进行了阐述，设计了感应电机滑差型矢量控制系统结构，以自适应状态观测器作为转速估算方案，建立了感应电机自适应全阶磁链观测器模型，以李亚普诺夫稳定性定理为基础，推导得到作为自适应机构的转速自适应律，设计了感应电机无速度传感器滑差型矢量控制结构，通过仿真验证了无速度传感器控制策略的正确性与有效性，并以定子电阻作为偏差参数，进行了参数敏感性仿真，分析了系统对参数变化的鲁棒性。论文给出了一种基于变频器本身实现电机参数离线辨识的方法，该方

5、法能有效消除死区效应对定子电阻辨识精度影响，辨识过程中电机电流处于受控状态，能保证系统安全，仿真和实验表明该方法有较高的辨识精度。逆变器输出电压的非线性偏差会影响转速和磁链估算，为此给出了一种基于平均偏差电压的补偿策略，通过计算电流矢量角来判断电流极性，修正指令电压来补偿输出电压偏差，并采用该补偿策略进行了仿真和实验，结果表明该策略是正确且有效的。搭建了以TMS320F2810DSP为控制器的无速度传感器控制系统物理实验平台，进行了控制系统实验和参数敏感性实验，结果证实了控制策略的正确性与有效性，且系统对参数偏差有一定鲁棒性，这对无速度传感器控制的实用化和

6、产品化有一定指导意义。关键词：无速度传感器；矢量控制；自适应观测器；参数辨识；非线性偏差补偿I华中科技大学硕士学位论文AbstractSpeedsensorlessvectorcontrolnotonlymaintainstheexcellentperformanceofvectorcontrol,butalsoovercomestheadverseeffectsofspeedsensor,soitisapromisingwaytorealizelow-cost,highreliabilityandhighperformanceACspeedregulat

7、ionsystem,duetowhichitbecomesaresearchfocusofelectricdrivesathomeandabroad.Inthisthesis,theoriesandrelatedissuesofinductionmotorspeedsensorlessvectorcontrolareresearchedindepth.Speedestimationtheories,motorparametersoff-lineidentificationmethods,andinverternonlinearityerrorcompens

8、ationstrategiesareanalyzed,andals