基于模型参考自适应控制的异步电动机速度辨识

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1、摘要论文题目：基于模型参考自适应控制的异步电动机速度辨识学科:电力电子与电力传动作者:尚媛导师:钟彦儒孙向东职称：教授副教授答辩日期：2005年3月摘要无速度传感器矢量控制系统的关键环节之一就在于如何对系统进行准确的速度辨识。本文分析了矢量控制的基本原理，对无速度传感器矢量控制转速辨识的多种方案进行了比较研究，最终确定了基于无功功率的模型参考自适应控制方法进行速度辨识的方案，并且采用MATLAB仿真软件对该速度辨识方案进行了仿真分析。在此基础上，设计了以TMS320F240DSP为核心的控制系统，在1.1kw电机上进行了速度开环实验，实现了基于V/F控制的模型参考自适应速度辨

2、识方案。同时着重讨论了基于直流母线电压和开关管状态的输出电压重构方法，分析了死区时间和开关器件非线性对输出电压重构的影响。仿真结果和实验结果证明了基于无功功率的模型参考自适应速度辨识方案的可行性和正确性。关键词：速度辨识模型参考自适应控制数字信号处理器输出电压重构1AbstractTitle:SPEEDIDENTIFICATIONOFASYNCHRONOUSMOTORBASEDONMRASAutors:Tutors:ABSTRACTSensorlessvectorcontrolhasbeenstudiedbroadly,andspeedidentificationofasyn

3、chronousmotorexactlyisveryimportant.Thetheoryofvectorcontrolisanalyzedinthispaper.Basedonanalysisofseveralschemesofspeedidentification,thecontrolstrategyofreactivepowermodelreferencingadaptivesystem(MRAS)ischosen.ItisimplementedviaMATLABsoftware.EventuallythecontrolsysteminthecoreofTMS320F2

4、40DSPisdesigned,andthereactivepowerMRASschemebasedonaV/Fopen-loopcontrolsystemiscarriedoutfor1.1kwinductionmotor.ThereconstructionofoutputvoltageisanalyzedintermsoftheDC-busvoltageandswitchingpatternsoftheinverter,andtheeffectsofthedead-bandtimeandnon-linearcharacteristicoftheswitchesonreco

5、nstructionofoutputvoltagearestudied.Theresultsofsimulationandexperimentdemonstratethefeasibilityandvalidityofthisstrategy.Keywords:SPEEDIDENTIFICATIONMRASDSPOUTPUTVOLTAGERECONSTRUCTION2西安理工大学硕士学位论文主要符号表usd—d、q系统中定子d轴电压usq—d、q系统中定子q轴电压isd—d、q系统中定子d轴电流isq—d、q系统中定子q轴电流Ψsd—d、q系统中定子d轴磁链Ψsq—d、q系统

6、中定子q轴磁链ird—d、q系统中转子d轴电流irq—d、q系统中转子q轴电流Ψrd—d、q系统中转子d轴磁链Ψrq—d、q系统中转子q轴磁链Rs—定子（折算后）的电阻Rr—转子（折算后）的电阻Ls—定子自感Lr—转子自感Lm—定子和转子之间互感pn—电机极对数ω—滑差速度sω—同步旋转角速度1p—微分算子第1章绪论1绪论【1】【2】1.1交流变频调速技术的发展与研究现状交流电机变频调速技术是当今工业生产中实现优质、高产、低功耗、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速和起制动性能、高效率、高功率因素和节能效果，被国内外公认为最有发展前途的调速方式。交流变频调速技术

7、是强弱电结合、机电一体的综合性技术，既要处理电能的转换（整流、逆变），又要处理信息的收集、变换和传输，通用变频器的发展是世界高速经济发展的产物。特别是近二十年来，由于电力电子器件的不断发展使变频器向高电压、大容量、小型化方向前进，同时，由于微电子技术和LSI技术的飞速发展，使变频调速系统的控制电路由原来的全模拟电路被全数字电路所取代。其控制核心也经过了8位通用单片机、16位通用单片机、16位专用单片机、通用DSP，发展到了专用DSP的地步。交流传动与控制技术发展迅速，与电力电子器件制造技术、变流技术、控