基于MRAS的異步電機無速度傳感器系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來,隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,異步電機矢量控制技術(shù)的發(fā)展越來越迅速。矢量控制思想是將交流電動機模型等效成直流電動機模型加以控制,利用坐標變換理論,將非線性、強耦合的交流電機模型解耦,把交流電動機定子電流矢量分解為兩個分量:勵磁電流分量,轉(zhuǎn)矩電流分量。通過對這兩個矢量的分別控制,實現(xiàn)直流電機那樣對磁場和轉(zhuǎn)矩的控制。但在實際的系統(tǒng)中,安裝速度傳感器將會引起系統(tǒng)魯棒性降低、成本增加及不能在高溫、高濕的環(huán)境下工作等一系列問題。而無速度傳感

2、器矢量控制技術(shù)以其構(gòu)造簡單、造價低的優(yōu)點成為研究的熱點。在所有無速度傳感器技術(shù)中,模型參考自適應系統(tǒng)(MRAS)以其估測精度高、可實現(xiàn)性強的優(yōu)點得到了大家的青睞。
　　論文首先分析矢量控制的原理,介紹坐標變換并建立了異步電機數(shù)學模型,分析了空間矢量PWM的機理、調(diào)制算法以及實現(xiàn)方法,得到按轉(zhuǎn)子磁場定向的間接矢量控制方案。在對MRAS的基本結(jié)構(gòu)及原理進行分析的基礎之上,對速度估算模型進行改進,得到不包含積分環(huán)節(jié)的反電勢MRAS模型。

3、在此基礎上利用MRAS構(gòu)建基于反電勢模型的無速度傳感器,并將其應用到異步電機的矢量控制中,得到基于MRAS的異步電機無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)。
　　然后建立系統(tǒng)的硬件部分和軟件部分。硬件電路由控制板和功率板構(gòu)成,控制板以TMS320F2812型號DSP為核心,還包括電源、時鐘及復位、通訊和D/A模塊等;功率板主要由整流電路、逆變電路、隔離電路、檢測電路和保護電路構(gòu)成。軟件部分用C語言在CCS3.3上編制而成,利用模塊結(jié)構(gòu)化的編程思

4、想對控制系統(tǒng)中各種功能模塊進行了實現(xiàn),分為主程序和中斷子程序,由于PWM調(diào)制方式對感應電機矢量控制系統(tǒng)性能有較大影響,本文對空間矢量PWM進行了改進,提高了其性能,并設計出以兩相靜止參考量為輸入的空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)算法程序。
　　最后對所建立的系統(tǒng)進行仿真和試驗。在Matlab/Simulink仿真平臺上,建立系統(tǒng)的仿真模型并進行仿真,仿真實現(xiàn)了高度模擬現(xiàn)實,仿真結(jié)果證明了MRAS算法可以很好的估測速度,所設計的系統(tǒng)性