基于FPGA的無(wú)速度傳感器交流電機(jī)轉(zhuǎn)速控制的研究.pdf

1、本文在異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的空間矢量技術(shù)(SVPWM),無(wú)速度傳感器技術(shù)以及定子磁鏈觀測(cè)等方面進(jìn)行了深入的研究,采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)。
　　本文對(duì)空間矢量(SVPWM)的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹并對(duì)過(guò)調(diào)制的兩種實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了探討,經(jīng)過(guò)采用MATLAB仿真證明了該空間矢量技術(shù)以及過(guò)調(diào)制技術(shù)的可行性。針對(duì)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中u-i模型定子磁鏈觀測(cè)器受定子電阻的影響較大,提出了帶有觀測(cè)值補(bǔ)償和參考值補(bǔ)償?shù)亩ㄗ哟沛?/p>

2、觀測(cè)器,經(jīng)過(guò)仿真驗(yàn)證了該觀測(cè)器大大提高對(duì)定子電阻的魯棒性。將SVPWM直接應(yīng)用到直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中,使電機(jī)在小功率運(yùn)行狀態(tài)下,定子磁鏈的運(yùn)行軌跡為圓形,定子電流和電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小;當(dāng)電機(jī)在大功率運(yùn)行狀態(tài)下,定子磁鏈運(yùn)行軌跡為正六邊形,電機(jī)的直流電壓可以得到充分利用;應(yīng)用SPWM的過(guò)調(diào)制技術(shù)可使磁鏈運(yùn)行軌跡自動(dòng)切換。
　　本文對(duì)無(wú)速度傳感器異步電機(jī)控制技術(shù)進(jìn)行深入的研究,著重分析了參考模型自適應(yīng)(MARS)速度辨識(shí)算法。建立了MRAS

3、的速度辨識(shí)算法、互交式MRAS的速度辨識(shí)算法以及基于自適應(yīng)全階狀態(tài)觀測(cè)器的速度辨識(shí)方法的模型,并采用跟蹤-微分器來(lái)代替算法中的純微分的計(jì)算,解決了因純微分而使信號(hào)中噪聲擴(kuò)大的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)仿真得出基于自適應(yīng)全階狀態(tài)觀測(cè)器的速度辨識(shí)方法具有更好的穩(wěn)定性和更寬的測(cè)量范圍,其輸出的定、轉(zhuǎn)子磁鏈的狀態(tài)變量還可以用來(lái)計(jì)算直接轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)中的電磁轉(zhuǎn)矩。
　　本文將可編程邏輯門陣列FPGA應(yīng)用于控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)中,采用硬件并行處理的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯功能