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《基于EKF的感应电机无速度传感器矢量控制系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第8卷第4期江南大学学报(自然科学版)Vol.8No.42009年8月JournalofJiangnanUniversity(NaturalScienceEdition)Aug.2009基于EKF的感应电机无速度传感器矢量控制系统3吴玲丽,沈艳霞(江南大学通信与控制工程学院江苏无锡214122)摘要:给出了一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的感应电机无传感器矢量控制系统转速和负载转矩同时估算的方法。在矢量控制的基础上,将电机的运动方程作为一个状态方程,把电机负载转矩看作系统的扩展状态量,根据定子侧测量的电压、电流值,由EKF估算出电机转子磁链、转
2、速及负载转矩。在此基础上,采用负载转矩前馈控制型转速控制器,提高系统抵御负载扰动的能力。仿真结果表明,无速度传感器矢量控制系统具有良好的动态控制性能,所提出的EKF估计器能够准确地估计转子磁链、转速及负载转矩。关键词:感应电机;无速度传感器;扩展卡尔曼滤波;速度控制器中图分类号:TM346文献标识码:A文章编号:1671-7147(2009)04-0403-05SensorlessVectorControlSystemoftheInductionMotorBasedonEKF3WULing2li,SHENYan2xia(SchoolofComm
3、unicationandControlEngineering,JiangnanUniversity,Wuxi214122,China)Abstract:Toestimatetherotorspeedandloadtorque,anovelmethodbasedonextendedKalmanfilter(EKF)isproposedforthesensorlessvectorcontrolsystemoftheinductionmotor(IM).Themotionrelationshipisregardedasastateequation,a
4、ndtheloadtorqueistakenasanextendedstateofthesystembyusingtheEKF.Therefore,therotorspeed,loadtorqueandrotorfluxcanbeestimatedbasedonthestatorcurrentsandstatorvoltagesaccordingtotheproposedEKF.Besides,aspeedcontrollerwithloadtorquefeedforwardstrategyisadopted,whichmakesthesyst
5、emcapableofrejectingloaddisturbances.Finally,thesimulationresultsprovethegoodperformanceofthecontrolsystemandthegoodestimatingperformanceofthesevariables.Keywords:inductionmotor,speedsensorless,extendKalmanfilter,speedcontroller在高性能的交流调速传动系统中,转速闭环控应用范围受到限制。因此实现无速度传感器的感应制是系统控
6、制精度的重要保证。然而通过机械式传电机高性能控制成为学者研究的热点之一,转速的感器如编码器、测速发电机等来获得转速信息存在高精度辨识是无传感器系统的主要任务。的安装、连接、出现故障等问题,导致系统结构复无速度传感器的研究方法可分为基于IM非理杂、成本增加、可靠性降低,且性能易受工况影响,想特性和理想模型两种方法。基于非理想特性的方收稿日期:2009-03-11;修订日期:2009-04-11。基金项目:江苏省自然科学基金项目(BK2007540)。作者简介:吴玲丽(1985-),女,江苏如皋人,电力电子与电力传动专业硕士研究生。3通讯作者:沈艳
7、霞(1973-),女,山东淄博人,副教授,硕士生导师,工学博士。主要从事电机非线性控制及参数辨识研究。Email:shenyanxia@tom.com404江南大学学报(自然科学版)第8卷2法对电机参数变化有很好的鲁棒性,如利用齿槽谐disβRSLmRrLm[1]=-+2isβ-σLPωrφαr+波信号的转速辨识方法,通过对定子反电势或者dtσLsσLsLrsLr电流信号的处理可以检测出转子速度信号。高频信LmRr1[2]2φβr+vsβ(2)号注入法通过向定子绕组注入高频信号,获得转σLsLrσLs速信息,此类方法对信号处理的要求较高,未达到
8、dφαrRrRr=Lmisα-φαr-Pωrφβr(3)实用的程度。文献[3]中所采用的饱和凸极检测法,dtLrLr在零频时也可以获得转子磁通信息,但
