異步電機(jī)無(wú)速度傳感器矢量控制論文

《異步電機(jī)無(wú)速度傳感器矢量控制論文》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、摘要異步電機(jī)無(wú)速度傳感器矢量控制技術(shù)提高了交流傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性，降低了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)成本。準(zhǔn)確辨識(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速是實(shí)現(xiàn)無(wú)速度傳感器矢量控制的關(guān)鍵。本文對(duì)無(wú)速度傳感器矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究，建立了異步電動(dòng)機(jī)無(wú)速度傳感器電流模型的矢量控制系統(tǒng)。對(duì)基于該速度辨識(shí)模型的無(wú)速度傳感器異步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)在不同的情況下進(jìn)行了詳細(xì)的研究。該方法依賴(lài)于電機(jī)參數(shù)，而電機(jī)參數(shù)在電機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中變化很大，因而給出了對(duì)電的一些定、轉(zhuǎn)子參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)辨識(shí)方法，以保持系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)性能。簡(jiǎn)單介紹了基于DSP的異步電機(jī)無(wú)速度傳感器矢量控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)以及軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:異步電動(dòng)機(jī)，矢量控制，無(wú)速度傳感器，速度辯識(shí)，DSP(數(shù)

2、字信號(hào)處理器)ABSTRACTThespeedsensorlessvectorcontrolofinductionmotorteehnologyenhancesthereliabilityofACdrivingsystem，andreducestherealizationcost，ThekeyProblem15thathowwecangetthesPeedofmotoraecuratel.Thisthesismadeastudyonthespeedsensorlessvectorcontorlsystem.Andbuiltupinductionspeed–sensorlessveetorcon

3、trolSystem目錄第一章概論……………………………………………………………………………11.1課題的研究背景及其意義……………………………………………………………1.2矢量控制和無(wú)速度傳感器控制技術(shù)的現(xiàn)狀……………………………………………第二章異步電機(jī)無(wú)速度傳感器轉(zhuǎn)子定向控制理論…………………………………………2.1交流電動(dòng)機(jī)的SVPWM技術(shù)………………………………………………………………2.1.1交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速原理2.1.2電壓空間矢量SVPWM技術(shù)2.2交流異步電動(dòng)機(jī)的矢量控制……………………………………………………………2.2.1交流異步電動(dòng)機(jī)的矢量控制基本原理2.2.2矢

4、量控制的坐標(biāo)變換2.2.3轉(zhuǎn)子磁鏈位置的計(jì)算2.3交流異步電動(dòng)機(jī)無(wú)速度傳感器轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制2.3..1交流異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制2.3.2磁通觀測(cè)原理2.3.3基于數(shù)學(xué)模型的開(kāi)環(huán)速度估計(jì)原理第三章基于DSP系統(tǒng)硬件3.1主電源電路的設(shè)計(jì)3.2控制電路的設(shè)計(jì)3.3IGBT驅(qū)動(dòng)及電源電路設(shè)計(jì)3.4系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)第四章總結(jié)與展望4.1總結(jié)4.2后期工作展望第一章概論1.1課題的研究背景及其意義電氣傳動(dòng)技術(shù)是以電機(jī)為控制對(duì)象，以微電子裝置為控制核心，以電力電子功率變換裝置為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在自動(dòng)控制理論的指導(dǎo)下組成電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)，以達(dá)到控制電機(jī)轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩的目的。電機(jī)可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)，而交流電

5、機(jī)又可分為異步電機(jī)和同步電機(jī)。這三種電機(jī)各有利弊:直流電機(jī)控制簡(jiǎn)單，調(diào)速性能好，故其主要用于變速傳動(dòng)領(lǐng)域，但其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，電刷容易磨損，維護(hù)不方便，對(duì)環(huán)境的要求較高;異步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，但由于其數(shù)學(xué)模型復(fù)雜，要實(shí)現(xiàn)對(duì)其控制相對(duì)困難，故長(zhǎng)期以來(lái)其主要用于不變速傳動(dòng)領(lǐng)域;同步電機(jī)的優(yōu)越性在于如果電源頻率保持不變，則其轉(zhuǎn)速就保持恒定，但過(guò)去一直存在著起動(dòng)困難、重載時(shí)有發(fā)生振蕩甚至失步的危險(xiǎn)，故實(shí)際應(yīng)用有限。然而在近幾十年里，這種格局己經(jīng)發(fā)生變化，隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)以及控制技術(shù)的不斷發(fā)展，諸多新型異步電機(jī)控制技術(shù)不斷被提出，交流電機(jī)調(diào)速取得了突破性的進(jìn)展，電氣傳動(dòng)交流化的

6、時(shí)代隨之到來(lái)。交流變頻調(diào)速系統(tǒng)具有優(yōu)異的調(diào)速和起、制動(dòng)性能及高效節(jié)電的效果，用變頻調(diào)速技術(shù)的電機(jī)，其容量、速度和電壓等級(jí)都可以很高;調(diào)速系統(tǒng)體積小、重量輕、慣性小，運(yùn)行可靠性高，維護(hù)工作量少，適宜惡劣工作環(huán)境，成本低。由于變頻調(diào)速技術(shù)特別是矢量控制技術(shù)的突出特點(diǎn)，因此從一般工業(yè)技術(shù)到航空、航天軍事工業(yè)，乃至家電空調(diào)、精密伺服機(jī)器人控制等等，變頻調(diào)速技術(shù)無(wú)所不及，正在逐步取代直流調(diào)速。矢量控制技術(shù)作為一種高性能的變頻調(diào)速技術(shù)，雖已在交流調(diào)速領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但其理論與應(yīng)用仍不完善。要實(shí)現(xiàn)異步電機(jī)高性能的矢量控制，一般來(lái)說(shuō)速度閉環(huán)是必不可少的，轉(zhuǎn)速閉環(huán)需要實(shí)時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速，速度傳感器的安裝增加了整個(gè)

7、系統(tǒng)的成木和復(fù)雜性，影響檢測(cè)精度，在惡劣條件下(如高溫、潮濕等)，速度傳感器的安裝又降低了系統(tǒng)的可靠性，除此之外，帶速度傳感器的矢量控制系統(tǒng)也不實(shí)用于轉(zhuǎn)速高達(dá)每分鐘幾萬(wàn)轉(zhuǎn)甚至數(shù)十萬(wàn)轉(zhuǎn)的高速電機(jī)的高速運(yùn)行。因此，研究無(wú)速度傳感器矢量控制系統(tǒng)具有實(shí)際意義。無(wú)速度傳感器的矢量控制技術(shù)是在常規(guī)帶速度傳感器的矢量控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，除電機(jī)轉(zhuǎn)速信息的獲取途徑、方法不同之外，仍沿用磁場(chǎng)定向控制技術(shù)。因此，無(wú)速