交流电机传动系统控制策略的研究

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1、摘要摘要本论文主要是交流电机矢量控制(磁场定向)传动系统控制策略研究。本文介绍了间接磁场定向(1FO)和直接磁场定向(DFO)两种丰要的磁场定向方法：对异步电机的数学模型进行了详细研究，并构建了按转子磁链定向的矢量控制仿真系统：对按转予磁链定向的矢量控制方法的特点及其存在的问题进行了深入的理论和仿真研究。由于按转了磁链定向的矢量控制刘转了时间常数非常敏感，需要准确的知道转子时问常数／j‘能得到定子电流励磁分量和转矩分最解耦。本文首先提出了一个间接转子磁链定向传动系统，定量分析了转子电阻变化和转子时间常数偏差对传动系统性

2、能的影响，并提出了‘种新型的离线参数辨识方法。另一方面，转子磁链观测的准确性是按转子磁链定向矢量控制技术的关键。本论文提}{{了转子磁链和电机转速准确fiti算的一种新的解决方案。这种新的方案利用电动机端的电压、电流等，通过运算来间接地获取电机转子磁链和电机转速。这种方案是现成电机应用磁场定向控制最为需要的。设计基于电流模型的滑模磁链观测器。这种滑模控制转子磁链观测器避免了转子电阻、转子时间常数的引入，所以对转子电阻变化和转子时叫常数偏差具有完全的鲁棒性。在此基础上，利用设计两种滑模控制电流观测器的方法，设计第二种滑模

3、控制转子磁链观测器和电机转速观测器，进一步消除对其他电机参数准确性的依赖。设计的两种转予磁链观测器和电机转速观测器应用于无速度传感器直接转子磁链定向控制系统中。对提出的转子磁链观测器和电机转速观测器作了仿真分析。关键词：交流电机，矢量控制，磁场定向，磁链观测器，滑模控制ABSTRACTThefocusofthisdissertationisontheanalysis，estimationandcontroloffieldorientedinductionmotordrivesystems．indirectFieldOr

4、ientationfIFO)andDirectFieldOrientation(DFO)，thetwomaintectmiquesforfieldorientationcontrolareexplained．Asafirststep．anIFOdrivesystemisdesignedwhichincludesanoveltechniqueforoff-lineparametertuning．Theapproachadoptedforthisoff-linetuningdoesnotrequireanypriorkno

5、wledgeofthemachineparameters．ThisdissertationalsopresentsasolutiontOtheproblemofaccurateflux，positionandvelocityestimation．Theproposedsolutionisbasedontheterminalquantities，whichisthemostdesirablewayforanoff-the—shelfmachine．Acurrentmodelfluxobserverisdesignedwh

6、ichusestheslidingmodetechnique．Thefluxobserverinthistechniquedoesnotrequireanyknowledgeoftherotortimeconstantorthemachinespeedbecausebotllareincludedintheslidingmodefunction，thusmakingtheproposedobservercompletelyinsensitivetoanyerrorintherotortimeconstantorthem

7、achinespeedinformation．Furthermore，toreducesomeothermachineparametersdeviationonrotorfluxestimation，thesecondrotorfluxobserverisdesigned．Twoslidingmodecurrentobserversareusedinthesecondrotorfluxobservertomakefluxandspeedestimationrobusttoparmnetervariation，Thede

8、signedrotorfluxobserversareusedfortheDFOcontrolandspeedsensorlesscontrolofaninductionmachine．Theeffectivenessoftheproposedobserversfortherotorfluxangle，rotorposition，