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基于MRAS的交流异步电机无速度传感器调速系统研究

发布时间:2018-04-09 05:00

  本文选题:交流异步电机 切入点:矢量控制 出处:《南京航空航天大学》2016年硕士论文


【摘要】:交流异步电动机相较于直流电机具有结构简单、可靠耐用、容量大、成本低等特点,因此广泛应用于工业生产。为了达到高效生产、节能减排的目的,需进一步提高异步电动机的调速性能。矢量控制技术是一种优秀的调速控制方案,它参考直流电机控制模式,独立控制励磁电流和转矩电流,实现优良的控制。无速度传感器技术因克服了传感器的应用限制,提高系统的应用范围、可靠性和稳定性而受到重点关注。其中,模型参考自适应系统(MRAS)具备较高的辨识精度和稳定性,引起广泛研究。文章以空间矢量为引,详细分析了矢量控制理论,并具体应用到交流异步电机中。文章提出且构建了转子磁场定向的矢量控制方案,就理论和实现进行探究;同时,进一步探究且搭建了基于模型参考自适应的无速度传感器矢量控制调速系统,并提出基于无功功率MRAS的转速辨识方法,深入研究方案并进行稳定性验证。结合前文的调速控制系统,文章搭建了完整的基于无功功率MRAS转速辨识方案的无速度传感器矢量控制调速系统。文章提出的无功功率速度辨识方案,克服了积分漂移、定子电阻影响,从理论上提高了速度辨识精度和系统的鲁棒性。为消除采样信号的噪声,增加滤波环节。文章利用Popov超稳定理论验证系统的稳定性并设计自适应律,完成转速辨识。利用Matlab/Simulink平台构建系统仿真模型,完成无速度传感器调速系统的性能验证。最后,在以TMS320F2812 DSP为控制核心的实验平台上完成数字化控制系统程序设计,并进行实验分析。仿真和实验均取得了较为理想的结果,验证了基于无功功率的转速辨识方案的优良性能。
[Abstract]:Compared with DC motor, AC asynchronous motor is widely used in industrial production because of its simple structure, reliability and durability, large capacity and low cost.In order to achieve the purpose of efficient production, energy saving and emission reduction, the speed regulation performance of asynchronous motor should be further improved.Vector control technology is an excellent speed control scheme. It can control the excitation current and torque current independently by referring to the control mode of DC motor.Speed sensorless technology has been paid more attention for overcoming the limitation of sensor application and improving the application range, reliability and stability of the system.Among them, model reference adaptive system (MRASs) has high identification accuracy and stability, which has caused extensive research.Taking space vector as a citation, the vector control theory is analyzed in detail and applied to AC asynchronous motor.In this paper, a vector control scheme of rotor flux orientation is proposed and constructed, and the theory and implementation are explored. At the same time, the speed regulation system of sensorless vector control based on model reference is further explored and built.The method of speed identification based on reactive power MRAS is proposed, and the scheme is studied deeply and the stability is verified.Combined with the speed control system mentioned above, a speed vector control system based on reactive power MRAS speed identification scheme is set up in this paper.The reactive power speed identification scheme proposed in this paper overcomes the influence of integral drift and stator resistance and improves the accuracy of speed identification and the robustness of the system theoretically.In order to eliminate the noise of the sampling signal and increase the filter link.In this paper, the Popov hyperstability theory is used to verify the stability of the system, and an adaptive law is designed to identify the rotational speed.The system simulation model is constructed by using Matlab/Simulink platform, and the performance verification of speed sensorless speed regulating system is completed.Finally, the program of digital control system is designed and analyzed on the experimental platform with TMS320F2812 DSP as the control core.The results of simulation and experiment are satisfactory, and the excellent performance of the speed identification scheme based on reactive power is verified.
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TM343

【参考文献】

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本文编号:1724935

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