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《感應(yīng)電機(jī)無(wú)速度傳感器控制系統(tǒng)仿真研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、《電氣開關(guān)》(2013．No．2)文章編號(hào)：1004—289X(2013)O2—0046—04感應(yīng)電機(jī)無(wú)速度傳感器控制系統(tǒng)的仿真研究莫瑜章(廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院，廣西南寧530004)摘要：針對(duì)一種基于擴(kuò)展卡爾曼濾波器(EKF)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)無(wú)速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速同時(shí)估計(jì)進(jìn)行仿真。在直接轉(zhuǎn)矩控制的基礎(chǔ)上，通過(guò)定子側(cè)可測(cè)量的電壓、電流值，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩作為擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)量，構(gòu)建一種無(wú)速度傳感器的感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)速、磁鏈狀態(tài)觀測(cè)器，估算感應(yīng)電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。該方法能準(zhǔn)確估算電機(jī)的真實(shí)狀況，并對(duì)負(fù)載擾動(dòng)、電機(jī)參數(shù)變化具有較強(qiáng)的魯棒性。仿真結(jié)果表明，無(wú)速度傳感器系統(tǒng)具有較強(qiáng)
2、的動(dòng)態(tài)控制性能，該系統(tǒng)具有抗干擾能力強(qiáng)、超調(diào)量小、響應(yīng)快。關(guān)鍵詞：感應(yīng)電機(jī)；擴(kuò)展卡爾曼濾波器；直接轉(zhuǎn)矩控制；無(wú)速度傳感器；中圖分類號(hào)：TM346文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：BSimulationStudyonSpeedSensorlessControlSystemforInductionMotorMO一zhang(SchoolofElectricalEngineering，GuangxiUniversity，Nanning530004，China)Abstract：Forestimatingtherotorspeedandloadtorque，itiscounteredforanexte
3、ndedKalmanfilter—basedinduc—tionmotorspeedsensorlessdirecttorquecontrolsystemmadesimulation．Basedondirecttorquecontrol，throughthemeasuredthestatorvoltage，current，speedandtorqueconsideredasextendedstatesofthesystem，tobuildaspeedsen-sorlessinductionmotorspeed，andthefluxstateobservertheinduc
4、tionmotorloadtorqueandspeedcanbeestimated．Themethodcanaccuratelyestimatethetruestateofthemotor，andforloaddisturbances，changesinmotorparametersisrobust．Thesimulationresultsshowthatthespeedsensorsystemhasstrongdynamiccontrolperformance，thesystemhasastronganti—interferencecapability，smallove
5、rshootandfastresponsecharacteristics．Keywords：inductionmotor，speedsensorless，extendedKalmanfilter，directtorquecontro1．使用自適應(yīng)全階狀態(tài)觀測(cè)器，雖然是閉環(huán)控制，且動(dòng)態(tài)1引言特性和穩(wěn)定性較好，但電機(jī)非線性和電機(jī)參數(shù)對(duì)其影轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制是在高性能交流電機(jī)控制系統(tǒng)中實(shí)響較大；文獻(xiàn)[4]和[5]中使用高頻信號(hào)注入法，該方現(xiàn)控制控制精度的重要保證，而閉環(huán)控制的效果優(yōu)劣法不受運(yùn)行環(huán)境和電機(jī)參數(shù)影響，也能在極低速度運(yùn)受到電機(jī)速度測(cè)量精度直接影響。然而在電機(jī)內(nèi)部安行，但要求
6、測(cè)量精度高，對(duì)軟硬件要求高，目前尚處于裝速度傳感器來(lái)獲得轉(zhuǎn)速信息，其成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、試驗(yàn)研究階段。且可靠性受工況影響較大等缺陷。因此越來(lái)越多的學(xué)自從卡爾曼濾波器和其推廣形式擴(kuò)展卡爾曼濾波者研究用無(wú)速度傳感器實(shí)現(xiàn)感應(yīng)電機(jī)高性能控制。器(EKF)被提出以來(lái)，在線性和非線性估計(jì)方面得到目前，無(wú)速度傳感器是獲取測(cè)量轉(zhuǎn)速和定子電流、了廣泛的應(yīng)用J。EKF通過(guò)迭代的非線性估算方法，電壓等信息來(lái)計(jì)算出交流電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，已經(jīng)提出從而避免出現(xiàn)微分運(yùn)算，且能較短時(shí)間完成參數(shù)和狀了許多方案。文獻(xiàn)[1]中講訴的是直接計(jì)算方法，計(jì)態(tài)的在線辨識(shí)。EKF的算法本質(zhì)使得其在感應(yīng)電機(jī)算簡(jiǎn)單，實(shí)時(shí)性好，
7、但轉(zhuǎn)速誤差大，抗干擾能力差；文獻(xiàn)的非線性和不確定性方面非常適用。本文使用擴(kuò)展卡[2]中采用由狀態(tài)方程合成法，但該方法是開環(huán)控制，爾曼濾波器方法，針對(duì)無(wú)速度傳感器感應(yīng)電機(jī)的直接對(duì)電機(jī)參數(shù)較敏感，導(dǎo)致估計(jì)效果不理想；文獻(xiàn)[3]中轉(zhuǎn)矩控制，將電機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)載轉(zhuǎn)矩加入電機(jī)的擴(kuò)展《電氣開關(guān)》(2013．No．2)47模型，改吾速度的動(dòng)態(tài)啊應(yīng)特性o量，一負(fù)載轉(zhuǎn)矩；電機(jī)漏感系數(shù)=1一／LL，Tr=Lr／R。2感應(yīng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型3EKF算法感應(yīng)電機(jī)在坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型電流方程可表示為：EKF是卡爾曼濾波器在數(shù)學(xué)模型為非線性的應(yīng)用，在使用EKF
