基于无速度传感器观测器的转速辨识.pdf

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1、44传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2013年第32卷第5期基于无速度传感器观测器的转速辨识郭凤仪，王洋，丁永峰(辽宁工程技术大学电气与控制工程学院。辽宁葫芦岛125105)摘要：在矢量控制系统中，针对传统速度观测器辨识反应慢、精度低和稳定性差等问题，提出一种简化的增益矩阵选择方法，结合优化算法分析，设计了一种改进型速度状态观测器，并将此新型速度观测器结合MRAS辨识方法应用到无速度传感器调速系统中，使得系统稳定性与观测精度得到明显改善，动态性能也相应提高。在Matlab／Simu

2、link下对相应控制系统构建仿真模型，通过仿真结果表明：采用改进观测器后的调速系统能更快速、准确辨识，系统性能更稳定。关键词：观测器；无速度传感器；控制系统；仿真中图分类号：TM343；TP391．9文献标识码：A文章编号：1000-9787(2013)05-0044-03Rotationalspeedidentificationbasedonspeed-sensorlessobserverGUOFeng—yi，WANGYang，DINGYong—feng(CollegeofElectricalandControlEngineering，

3、LiaoningTechnicalUniversity，Hniudao125105，China)Abstract：Inthevectorcontrolsystem，aimir~gatproblemsofslowidentifyresponse，lowprecisionandpoorstabilityoftraditionalspeedobserver，akindofsimplifiedgainmatrixselectionmethodisputforward，combinedwithoptimizationalgorithmanalysi

4、s，akindofimprovedspeedstateobserverisdesigned，andthenewspeedobservercombinedwithMRASisappliedtospeed—sensorlessspeedregulationsystem，thestabilityandobserveprecisionofsystemisimprovedobviously，dynamicperformanceisalsoincreased．Thesimulationmodelisconstructedforcorrespondin

5、gcontrolsysteminMatlab／Simulink．Thesimulationresultsshowthatspeedcontrolsystemwiththeimprovedobserverismorerapid，ithasmoreaccurateidentificationandthesystemperformanceismorestable．Keywords：observer；speed—sensorless；controlsystem；simulation0引言通过对观测器的选择、增益算法分析、结合转矩观测进矢量控制技术

6、得以有效应用的前提在于电机磁链和转行速度的辨识，以及MRAS算法实现对转子速度的有效的速度信息的准确获取。近年来，出现了大量的速度估计方动态估计设计。法，而无速度传感器控制系统的核心问题便是对转子的速全面考虑，本转速估计设计的速度观测器选择采用扩度进行有效估计，出发点就是用直接计算、参数辨识、状态展Luenberger观测器(ELO)，速度估计原理如图1所估计、间接测量等手段，测量定子侧的电量，如定子电压和示。因适用于非线性时变系统，从而在高性能转矩控制异数学模型的计算。本文将通过算法分析对传统速度观测器步电机调速系统中，所得到的估计偏差

7、较小。此外，可以用进行改善设计，以扩展Luenberger观测器为基础，对速度观常规的控制系统设计方法(调整极点位置)来调节ELO的测器的增益矩阵选择方法进行深入研究，提出了一种简化暂态行为，而且这种调节不会使静态性能变坏。所以，在转的增益矩阵选择方法，利用优化算法分析，结合模型参考自矩控制异步电机的调速系统中，对转子磁链采用ELO不仅适应系统(MRAS)结构实现了转子速度估计精度的提可以获得精确的速度估计，还能获得快速的暂态响应。虽高柏j，并有效改善了观测器系统的稳定性能。然在低速时对转子速度和转子磁链的非线性估计性能会有1系统原理与增

8、益计算所降低，但只要在接近零速系统不是匀速运行，不会构成严1．1系统实现原理重问题。所以，在高性能无速度传感器调速系统中，采用合收稿日期：2012-11一l3第5期郭凤仪，等：基于无速度传感器