提升感应电机控制系统鲁棒性能的转速辨识方法研究
发布时间：2023-03-04 04:53
对变频调速系统而言,安装速度传感器增加了传动系统的价格、降低了系统可靠性、而且易受工作环境的影响,因此,无速度传感器控制技术成为当前交流电机调速领域的一个重要研究方向。随着各类高新科学技术更广泛地应用于工业场合,无速度传感器调速系统不仅需要在普通工况下达到优良的控制性能,而且要求调速系统具有优异的鲁棒性能,能够在受到外部或内部干扰时保证系统的可靠运行。本文以感应电机为研究对象,选取全阶自适应观测器和滑模观测器这两种具有代表性的转速辨识方法,针对其鲁棒性能提升关键技术进行深入研究,通过引入鲁棒控制策略,提升了观测器的鲁棒性能,保证了调速系统在受到干扰时的稳定可靠运行。全阶自适应观测器具有转速估计精度高、算法通用性好等特点,然而,当系统出现粗差干扰时,全阶自适应观测器的转速辨识精度会急剧下降,严重时可能导致系统出现不稳定现象。为解决这一问题,本文提出一种基于鲁棒全阶自适应观测器的感应电机转速辨识方法,通过深入分析粗差干扰对全阶自适应观测器转速辨识性能的影响,将抗差机理引入全阶自适应观测器,在系统出现粗差干扰时,实时调节反馈增益矩阵系数,有效降低了外部粗差和内部估算误差对观测器估计性能的影响...
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号表
1 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 感应电机控制方法研究现状
1.2.1 感应电机控制方法概述
1.2.2 感应电机新型控制方法
1.3 感应电机转速估计方法研究现状
1.3.1 基于感应电机非理想特性的转速估计方法
1.3.2 基于感应电机模型的转速估计方法
1.4 感应电机无速度传感器调速系统鲁棒性能分析
1.5 本文主要研究内容
2 感应电机无速度传感器调速系统及其鲁棒性能分析
2.1 引言
2.2 感应电机数学模型
2.2.1 三相坐标系下的感应电机数学模型
2.2.2 两相坐标系下的感应电机数学模型
2.2.3 按转子磁场定向的感应电机数学模型
2.3 感应电机无速度传感器调速系统
2.4 影响感应电机无速度传感器调速系统鲁棒性能的主要因素
2.4.1 调速系统非线性因素
2.4.2 感应电机定子电流检测精度
2.4.3 感应电机参数变化
2.4.4 转速、磁链辨识准确性
2.5 本章小结
3 基于全阶自适应观测器的感应电机无速度传感器矢量控制系统鲁棒性能研究
3.1 引言
3.2 全阶自适应观测器基本原理
3.3 全阶自适应观测器转速估计系统稳定性分析
3.4 基于全阶自适应观测器的感应电机无速度传感器矢量控制
3.4.1 基本结构
3.4.2 仿真研究
3.4.3 实验研究
3.5 基于鲁棒全阶自适应观测器的感应电机无速度传感器矢量控制
3.5.1 粗差对全阶自适应观测器鲁棒性能的影响
3.5.2 鲁棒全阶自适应观测器
3.5.3 仿真研究
3.5.4 实验研究
3.6 本章小结
4 基于滑模观测器的感应电机无速度传感器矢量控制系统鲁棒性能研究
4.1 引言
4.2 滑模观测器基本原理
4.3 基于滑模观测器的感应电机无速度传感器矢量控制
4.3.1 基本结构
4.3.2 实验研究
4.4 基于改进等速趋近律滑模观测器的感应电机无速度传感器矢量控制
4.4.1 等速趋近律滑模观测器
4.4.2 改进等速趋近律滑模观测器
4.4.3 改进等速趋近律滑模观测器稳定性与鲁棒性能分析
4.4.4 仿真研究
4.4.5 实验研究
4.5 基于改进指数趋近律滑模观测器的感应电机无速度传感器矢量控制
4.5.1 指数趋近律滑模观测器
4.5.2 改进指数趋近律滑模观测器
4.5.3 改进指数趋近律滑模观测器稳定性与鲁棒性能分析
4.5.4 仿真研究
4.5.5 实验研究
4.6 本章小结
5 感应电机无速度传感器模型预测控制系统鲁棒性能研究
5.1 引言
5.2 模型预测控制基本原理
5.2.1 预测控制概述
5.2.2 模型预测控制基本原理
5.3 感应电机模型预测控制方法
5.3.1 两电平逆变器模型
5.3.2 预测模型
5.3.3 代价函数设计
5.3.4 最优电压矢量选择
5.3.5 数字控制系统延时补偿
5.3.6 启动电流抑制
5.3.7 感应电机三种控制方法分析比较
5.4 影响感应电机无速度传感器模型预测控制系统鲁棒性能的主要因素
5.4.1 预测模型准确性
5.4.2 代价函数设计合理性
5.4.3 滚动优化复杂度
5.4.4 转速、磁链辨识准确性
5.5 基于双辨识参数全阶自适应观测器的感应电机无速度传感器模型预测控制
5.5.1 定子电阻变化对全阶自适应观测器鲁棒性能的影响
5.5.2 双辨识参数全阶自适应观测器
5.5.3 优化增益矩阵
5.5.4 实验研究
5.6 基于改进指数趋近律滑模观测器的感应电机无速度传感器模型预测控制
5.6.1 基本结构
5.6.2 实验研究
5.6.3 两种感应电机无速度传感器模型预测控制系统对比分析
5.7 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
在校学习期间主要研究成果
本文编号：3753755
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号表
1 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 感应电机控制方法研究现状
1.2.1 感应电机控制方法概述
1.2.2 感应电机新型控制方法
1.3 感应电机转速估计方法研究现状
1.3.1 基于感应电机非理想特性的转速估计方法
1.3.2 基于感应电机模型的转速估计方法
1.4 感应电机无速度传感器调速系统鲁棒性能分析
1.5 本文主要研究内容
2 感应电机无速度传感器调速系统及其鲁棒性能分析
2.1 引言
2.2 感应电机数学模型
2.2.1 三相坐标系下的感应电机数学模型
2.2.2 两相坐标系下的感应电机数学模型
2.2.3 按转子磁场定向的感应电机数学模型
2.3 感应电机无速度传感器调速系统
2.4 影响感应电机无速度传感器调速系统鲁棒性能的主要因素
2.4.1 调速系统非线性因素
2.4.2 感应电机定子电流检测精度
2.4.3 感应电机参数变化
2.4.4 转速、磁链辨识准确性
2.5 本章小结
3 基于全阶自适应观测器的感应电机无速度传感器矢量控制系统鲁棒性能研究
3.1 引言
3.2 全阶自适应观测器基本原理
3.3 全阶自适应观测器转速估计系统稳定性分析
3.4 基于全阶自适应观测器的感应电机无速度传感器矢量控制
3.4.1 基本结构
3.4.2 仿真研究
3.4.3 实验研究
3.5 基于鲁棒全阶自适应观测器的感应电机无速度传感器矢量控制
3.5.1 粗差对全阶自适应观测器鲁棒性能的影响
3.5.2 鲁棒全阶自适应观测器
3.5.3 仿真研究
3.5.4 实验研究
3.6 本章小结
4 基于滑模观测器的感应电机无速度传感器矢量控制系统鲁棒性能研究
4.1 引言
4.2 滑模观测器基本原理
4.3 基于滑模观测器的感应电机无速度传感器矢量控制
4.3.1 基本结构
4.3.2 实验研究
4.4 基于改进等速趋近律滑模观测器的感应电机无速度传感器矢量控制
4.4.1 等速趋近律滑模观测器
4.4.2 改进等速趋近律滑模观测器
4.4.3 改进等速趋近律滑模观测器稳定性与鲁棒性能分析
4.4.4 仿真研究
4.4.5 实验研究
4.5 基于改进指数趋近律滑模观测器的感应电机无速度传感器矢量控制
4.5.1 指数趋近律滑模观测器
4.5.2 改进指数趋近律滑模观测器
4.5.3 改进指数趋近律滑模观测器稳定性与鲁棒性能分析
4.5.4 仿真研究
4.5.5 实验研究
4.6 本章小结
5 感应电机无速度传感器模型预测控制系统鲁棒性能研究
5.1 引言
5.2 模型预测控制基本原理
5.2.1 预测控制概述
5.2.2 模型预测控制基本原理
5.3 感应电机模型预测控制方法
5.3.1 两电平逆变器模型
5.3.2 预测模型
5.3.3 代价函数设计
5.3.4 最优电压矢量选择
5.3.5 数字控制系统延时补偿
5.3.6 启动电流抑制
5.3.7 感应电机三种控制方法分析比较
5.4 影响感应电机无速度传感器模型预测控制系统鲁棒性能的主要因素
5.4.1 预测模型准确性
5.4.2 代价函数设计合理性
5.4.3 滚动优化复杂度
5.4.4 转速、磁链辨识准确性
5.5 基于双辨识参数全阶自适应观测器的感应电机无速度传感器模型预测控制
5.5.1 定子电阻变化对全阶自适应观测器鲁棒性能的影响
5.5.2 双辨识参数全阶自适应观测器
5.5.3 优化增益矩阵
5.5.4 实验研究
5.6 基于改进指数趋近律滑模观测器的感应电机无速度传感器模型预测控制
5.6.1 基本结构
5.6.2 实验研究
5.6.3 两种感应电机无速度传感器模型预测控制系统对比分析
5.7 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
在校学习期间主要研究成果
本文编号：3753755
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3753755.html
