感应电机无速度传感器矢量控制系统研究

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转速闭环控制是高性能交流调速系统中不可缺少的环节,然而速度传感器安装往往会对系统的简单性、可靠性、适用范围及成本等方面带来不利的影响,因此,过去20年来,无速度传感器调速系统的开发成为了交流传动领域的研究热点,本文就采用基于PI闭环控制作用的转速估算方法,构造了一种无速度传感器矢量控制系统,并对其进行了较为全面、深入的研究。
   文章首先对目前的交流调速方法及无速度传感器控制方法进行了概述,并对各种方案进行了简单分析。然后,介绍了感应电机的数学模型,对矢量控制中关键的转子磁链观测环节进行了讨论,分析了不同观测模型的优、缺点及它们各自对电机参数的敏感性,并选择了一种改进的电压-电流组合模型作为本文研究系统中的转子磁链计算方法,文中根据PI作用构造了电机转速信号,并依此设计了一种基于间接磁场定向的无速度传感器矢量控制系统。为了进一步提高系统的性能,文章又提出用单神经元PID控制方法来构造转速信号,以提高动态转速的估算效果,同时,还通过加入死区补偿措施来改善系统的稳态及低速运行性能。最后,本文利用Matlab软件对所提出的控制方案进行了仿真,并在基于DSP的硬件平台上实现了该系统,进行了电机调速试验。
   初步的仿真和试验结果验证了所提出控制方法的可行性和稳定性,说明本文研究的无速度传感器矢量控制系统具有一定的实用价值。
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