论文部分内容阅读
在现代工业生产中交流感应电机已经得到广泛的应用。在调速系统中,由于交流感应电机的速度传感器的安装,使系统的成本增加及应用场合的限制,近些年来无速度传感器控制的研究成为热点。然而,因为交流感应电机的数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统,先进交流感应电机控制的研发仍然是一项赋有挑战性的任务。
感应电机的无速度传感器矢量控制需要解决的关键问题是转子磁通的观测和转速的估计。因为感应电机数学模型是在基本假设条件下推导出来的,因此定子电压与电流的测量存在误差。为了消除该测量误差,本文构建了一种基于误差反馈校正的转子磁链观测器,能够减弱或抑制噪声误差。针对无速度传感器的速度观测,本文设计了基于全阶状态观测器的速度估计方法,是一种基于模型的状态估计器,可以用于非线性动态系统的状态或者参数的实时估计。
本文采用ADI公司的DSP芯片ADMCF328实现了交流感应电机转子磁场定向控制系统的数字控制。对系统的主电路(交-直-交电压源型逆变电路、直流侧滤波电路)和控制电路(PWM发生及隔离驱动电路、电流检测及转换电路)等硬件电路和系统主要软件进行了设计,并对主要元件的选择进行了分析计算,保证了系统有高的性价比。
文章的最后应用扩展卡尔曼滤波法建立了无速度传感器时感应电机的数学模型,并对转子的磁链和转速进行了估计。同时,应用 MatlabSimulink 工具箱对该方法进行了建模和仿真,并通过与定向磁场的控制方法的比较,得出扩展卡尔曼滤波方法能够比较准确地估算出电机的转速,具有较好的动态性能,在经过一段时间的调整后系统表现出较高的稳定性。