论文部分内容阅读
研究无速度传感器矢量控制系统是近年来一大趋势。其核心问题是如何准确获取电机参数信息,如转子电感、转子电阻、励磁电感、定子电阻、转子时间常数等。一般电机名牌只会标明额定功率、额定电压和额定电流等参数。但是电机在实际运行过程中,参数容易受到环境因素的改变而变化。电机参数的改变直接影响矢量控制磁场定向的准确性。因此,探讨异步电机转子电阻和磁链辨识方法有很重要的理论意义和实践意义。本文首先分析了异步电机矢量控制原理,对矢量控制系统中的电磁转矩和转子磁链分析可知转子时间常数直接影响磁场定向的准确性。在此基础上重点分析了转子时间常数的改变对电机静态性能和动态性能的影响。为研究转子电阻和磁链的辨识提供了理论基础。将异步电机参数辨识方法分为两大类,即离线辨识和在线辨识两种。通过分析电机堵转实验和空载实验,可知离线辨识在某些控制场合存在一定缺陷,辨识精度比在线辨识精度差。而且电机参数辨识易受工频干扰信号和高次谐波的影响,常用的滤波器往往只能滤除其中某种干扰,使得辨识参数不够精确并最终影响系统控制运行效果。为此本文提出采用复合数字滤波和递推最小二乘法相结合的算法用于异步电机参数在线辨识,设计了一种最小二乘法参数辨识的复合数字滤波器,运用MATLAB里的S-function函数编程仿真校验。仿真结果表明,所设计的最小二乘法参数辨识复合数字滤波器能有效提高参数辨识精度,改善矢量控制系统性能。为了更好提高异步电机矢量控制系统的精度,本文对比分析了转子磁链的电压模型和电流模型辨识的优缺点。为了克服单独使用电压模型或电路模型的各自缺点,设计了一种基于模糊PI控制的模型参考自适应磁链辨识方法。通过仿真证明了该方法在电机低速和高速运行状态下,都能对转子磁链有很好的辨识精度。在理论研究的基础上,搭建硬件实验平台,设计电路原理图,绘制PCB控制板,采用DSPTMS3202812芯片作为控制器,分析了实验结果。验证了本文设计算法的可行性,和该方法辨识的良好动态性能。