基于滑模觀測器的異步電機參數(shù)辨識研究.pdf

1、矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制策略的提出，極大地提升了異步電機的調(diào)速性能，使其達到與直流電機調(diào)速性能相媲美的程度。而異步電動機在成本、可靠性、功率密度等方面的優(yōu)勢使得異步調(diào)速系統(tǒng)成為當(dāng)前電氣傳動領(lǐng)域的主流方式。然而，對異步電動機控制系統(tǒng)，尤其是矢量控制系統(tǒng)而言，參數(shù)的準(zhǔn)確性直接決定了其運行性能。盡管電機的標(biāo)稱參數(shù)可以通過出廠實驗或自動調(diào)諧過程獲得，但電機在運行過程中，由于溫度、集膚效應(yīng)、磁飽和程度等因素的影響，電機參數(shù)通常會偏離其標(biāo)稱值。就廣為

2、采用的間接磁場定向矢量控制系統(tǒng)而言，決定其性能的關(guān)鍵性參數(shù)是轉(zhuǎn)子時間常數(shù)（或轉(zhuǎn)子電阻）和勵磁電感參數(shù)，并且它們隨電機溫度或磁飽和程度的變化而發(fā)生變化，尤其是轉(zhuǎn)子時間常數(shù)隨溫度的變化難以通過查表或曲線擬合的方式進行校正。為此，參數(shù)的在線校正成為電機控制性能提升的關(guān)鍵，也是近年來學(xué)界研究的熱點問題。本文通過設(shè)計滑模觀測器實現(xiàn)了對間接磁場定向異步電動機轉(zhuǎn)子電阻、轉(zhuǎn)子時間常數(shù)、以及勵磁電感的在線辨識，從而全面提升了矢量控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能。

3、
　　本文的主要工作如下:1、在建立異步電機數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計了異步電機間接矢量控制系統(tǒng)，并對轉(zhuǎn)子時間常數(shù)偏差所產(chǎn)生的影響進行了分析和討論;2、針對溫度變化對轉(zhuǎn)子電阻繼而對轉(zhuǎn)子時間常數(shù)所產(chǎn)生的影響問題，提出了一種雙復(fù)合滑模面滑模觀測器，并通過對其構(gòu)造過程和物理機理的討論，使得復(fù)合滑模面的本質(zhì)得以清晰揭示，單個復(fù)合滑模面滑模觀測器的缺陷得以暴露，雙復(fù)合滑模面滑模觀測器的提出得以自然呈現(xiàn)，從而完善了復(fù)合滑模面滑模觀測器的設(shè)計理論;

4、3、通過仿真分析進一步證明了所設(shè)計的雙復(fù)合滑模面滑模觀測器能夠較為準(zhǔn)確地實現(xiàn)轉(zhuǎn)子電阻的在線辨識，并具有較強的負(fù)載魯棒性和參數(shù)魯棒性;4、針對在電動汽車場合，電流指令值的計算需要用到勵磁電感，且在新能源汽車電驅(qū)動等具有較寬弱磁調(diào)速范圍的場合，電感參數(shù)變化較大的問題。本文基于前述雙復(fù)合滑模面滑模觀測器的構(gòu)造機理進一步設(shè)計了一種能夠同時對轉(zhuǎn)子電阻、轉(zhuǎn)子時間常數(shù)、以及勵磁電感參數(shù)進行在線辨識的雙復(fù)合滑模面滑模觀測器;5、搭建了10kW異步電動機