异步电机调速系统转速辨识的研究.pdf

《异步电机调速系统转速辨识的研究.pdf》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、异步电机调速系统转速辨识的研究顾美华，林金星(南京邮电大学自动化学院，南京江苏210023)摘要：针对异步电机转速辨识过程存在积分初始值误差和直流偏置问题，为提高无速度传感器异步电机调速系统中转速观测值的准确性，采用一种以反电动势为电机输出量的模型参考自适应系统(MRAs)法。基于MATLAB／SIMULINK平台，对以转子磁链和反电动势作为电机输出量的MRAS法进行建模与仿真研究。仿真结果表明，基于反电动势的MRAS法比基于转子磁链的MRAS法能准确有效地辨识电机的实际速度，更能满足现代电机调速系统的性能要求。关键词：无速度传感器；模型参考自适应系统；反电动势；转速辨

2、识中图分类号：Tit391．9文献标识码：BStudyonRotorSpeedIdentificationinAsynchronousMotorSpeedControlSystemGUMei-hua，LINJin-xing(NanjingUniversityofPostsandTelecommunications，InstituteofAutomtion，JiangsuNanjing210023，China)ABSTRACT：InordertoovercomeintegralinitialvalueerrorandDCoffsetprobleminthespeedide

3、ntificationprocessandimprovetheaccuracyofspeedobservationsinspeedsensorlessasynchronousmotorspeedcontrolsystem，thispaperadoptsacounterelectromotiveforceasthemotoroutputofModelReferenceAdaptiveSystem(MRAS)method．BasedOilMATLAB／SIMULINKplatform，theMRASwiththerotorfluxandthecounterelectromo

4、tiveforceasamotoroutputismodeledandsimulated．ThesimulationresultsshowthattheproposedmethodofMRASbasedonthecounterelectromotiveforcecallidentifythespeedofmotormoreaccuratelyandeffectivelythanthemethodofMRASbasedonrotorflux．KEYWOlCdDS：Speedsensorless；Modelreferenceadaptivesystem(MRAS)；Coun

5、terelectromotiveforce；Speedi-dentiffcation1引言在异步电机调速系统中，转速观测值的准确与否将直接影响整个调速系统的性能。传统的异步电机调速系统中通过安装光电脉冲编码器或测速发电机以实现转速的闭环控制，这无疑增加了系统成本和复杂性¨j。为了解决异步电机调速系统中转速观测问题，国内外学者提出了多种辨识方法，大体可以分成四类：①基于电动机数学模型的直接计算法，如基于转差的计算法心1和基于转子反电动势的计算法口1。这两种方法虽然计算简单，但它们都属于开环控制，使得系统控制精度易受电机参数变化的影响。②电动机结构特征法，如齿槽谐波检测法卜

6、。和高频信号注入法”o。这两种方法虽然可保证辨识转速过程与电机参数无关，但涉及到复杂的信号处理运算，难以实际应用。③智能控制法，如扩基金项目：江苏省基础研究计划(自然科学基金)资助项目(BK20141430)；国家自然科学基金(61304106)收稿日期：2014—06—16修回日期：2014-08—13·--——350，-———展卡尔曼滤波法(EKF)[6-73、神经网络法(ANN)IS-9]等。扩展卡尔曼滤波法和神经网络法虽然是智能的转速辨识方法，但这类方法计算量大，系统难以实现数字化。④基于闭环控制作用构造转速信号法，如模型参考自适应系统(ModelReferen

7、ceAdaptiveSystem。MRAS)[10-13J法。这种方法具有算法简单、计算量小、实时性和稳定性好的优点¨⋯，因而成为工程实践中转速辨识的重要手段。文献[II]采用基于转子磁通的MRAS法实现转速的辨识，但电压模型存在纯积分环节，导致系统存在积分初始值误差和直流偏置问题。为了克服纯积分环节的不足，文献[12]采用基于无功功率的MRAS法，但这种方法存在系统运行转矩不稳定和收敛速度慢的问题。文献[13]采用一阶低通滤波器代替纯积分环节，并引入磁链反馈补偿，但未考虑滤波器截止频率对磁链观测精度的影响。为了克服转速辨识过程存在积分初