基于改進(jìn)型MRAS的永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子速度辨識(shí)研究.pdf

1、永磁同步電機(jī)憑借其體積小、效率高、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電力傳動(dòng)領(lǐng)域。近年來(lái)，在永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，采用矢量控制技術(shù)能有效提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能和永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制響應(yīng)速度，使永磁同步電動(dòng)機(jī)具有可以與直流電動(dòng)機(jī)相媲美的控制和調(diào)速性能。
　　 本文在面貼式永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)，采用轉(zhuǎn)子磁鏈定向和id=0控制的矢量控制方式，此控制方法簡(jiǎn)單，能夠?qū)崿F(xiàn)定子電流與轉(zhuǎn)子永磁磁通解耦控制，應(yīng)用在面貼式永磁同步電機(jī)上能

2、夠?qū)崿F(xiàn)最大轉(zhuǎn)矩/電流比。
　　 針對(duì)安裝速度傳感器帶來(lái)的成本提高、體積增大、可靠性降低、受環(huán)境影響較大等缺陷，本文采用基于定子磁鏈觀測(cè)的模型參考自適應(yīng)(MRAS)無(wú)速度傳感器方法對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子速度和位置進(jìn)行估測(cè)。該方法應(yīng)用于永磁同步電機(jī)的矢量系統(tǒng)具有很好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，對(duì)電機(jī)參數(shù)擾動(dòng)和不確定因素具有較強(qiáng)的魯棒性，可以很好辨識(shí)出電機(jī)中高速時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置和速度，但傳統(tǒng)MRAS在磁鏈觀測(cè)的純積分環(huán)節(jié)帶來(lái)誤差累計(jì)和直流偏置問(wèn)題嚴(yán)重影響了估

3、算精度，這種情況在低速時(shí)特別明顯。因此，本文針對(duì)以上傳統(tǒng)MRAS存在的問(wèn)題，提出了一種改進(jìn)型MRAS方法，該方法在電壓模型中引入高通濾波環(huán)節(jié)以消除純積分影響，同時(shí)在電流模型引入相同的濾波環(huán)節(jié)，以平衡由此帶來(lái)的相位和幅值偏差，這樣便可以基本消除直流偏置的影響，此外，在磁鏈觀測(cè)時(shí)候引入一個(gè)反饋量，通過(guò)電壓模型觀測(cè)的定子磁鏈值與電流模型觀測(cè)的磁鏈值進(jìn)行比較而獲得的一個(gè)誤差值，然后利用PI調(diào)節(jié)器對(duì)誤差進(jìn)行校正，這樣顯著提高了磁鏈觀測(cè)器的精度。<

4、br>　　 最后，本文在Matlab/Simulink環(huán)境下，進(jìn)行了基于傳統(tǒng)MRAS和改進(jìn)型MRAS的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速辨識(shí)系統(tǒng)的仿真，仿真結(jié)果表明，改進(jìn)型MRAS方法明顯改善了傳統(tǒng)MRAS在低速時(shí)候因積分環(huán)節(jié)帶來(lái)的對(duì)轉(zhuǎn)速辨識(shí)的誤差問(wèn)題，在永磁同步電機(jī)的矢量控制系統(tǒng)中有比較好的識(shí)別精度和動(dòng)態(tài)特性，能很好辨識(shí)出轉(zhuǎn)子的速度和位置。然后搭建基于改進(jìn)型MRAS的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速辨識(shí)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:改進(jìn)型MRAS方法對(duì)于轉(zhuǎn)