無速度傳感器交流電動機矢量控制系統(tǒng)研究.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)生產中，各種生產工藝的實現(xiàn)大多采用電動機拖動生產機械來完成，其中，交流電動機的用電量占電動機總用量的85％左右，可見其應用的廣泛性及其在國民經濟中的重要地位。因此，提高交流調速控制系統(tǒng)的性能成為了研究重點。
　　為了獲得高動態(tài)性能，應當從交流電動機的動態(tài)模型出發(fā)進行研究。矢量控制理論通過坐標變換，實現(xiàn)了交流電動機定子電流的勵磁分量和轉矩分量之間的解耦，可以獨立控制轉矩和磁通，將交流電動機的控制過程等效為直流電動機的控制過程

2、。無速度傳感器技術不依賴速度傳感器對轉速的檢測，而是通過其它非轉速信息間接獲得轉速信息，在獲得相當?shù)目刂菩阅艿耐瑫r，提高了交流控制系統(tǒng)的可靠性，降低了成本。
　　交流電動機分為異步電動機和同步電動機兩大類，本文在研究有速度傳感器矢量控制系統(tǒng)的基礎上,進一步對異步交流電動機和永磁同步電動機進行無速度傳感器控制系統(tǒng)的研究。雖然，兩者的結構不同，但是都適用于矢量控制。本文首先分別對交流調速技術的發(fā)展和無速度傳感器控制技術的現(xiàn)狀進行了綜述

3、，并總結歸納了各種方法的優(yōu)缺點。其次，引入了坐標變換理論，并以異步電動機為例，對其在三種坐標系下的數(shù)學模型進行了分析，以此引出矢量控制的理論，詳細闡述了按轉子磁鏈定向矢量控制系統(tǒng)的數(shù)學模型、基本方程和系統(tǒng)結構，還介紹了兩種PWM控制技術。接著，以上述理論為基礎，對永磁同步電機在三種坐標系下的數(shù)學模型進行了分析，并對其按轉子磁鏈定向矢量控制進行了深入的研究。以上都為進一步研究交流電動機無速度傳感器矢量控制提供了理論基礎。
　　在此基

4、礎上，本文介紹了模型參考自適應的基本理論，并對其在參數(shù)辨識上的應用進行了詳細說明，建立了交流電動機轉速辨識系統(tǒng)，設計了利用交流電動機定子電壓方程和電流方程估計轉速的模型參考自適應轉速辨識算法。最后在理論分析的基礎上，利用MATLAB工具，分別對由異步電動機和永磁同步電動機為基礎建立的無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)建立了仿真模型，在不同工作狀態(tài)下進行仿真，并對最終仿真結果進行了分析對比。
　　仿真結果驗證了基于模型參考自適應的矢量控制系統(tǒng)