一种机器人用新型异步电机定子磁链观测器

发布时间：2022-01-14 07:48

　　异步电机因其成本低、可靠性高、维护方便等优点而在伺服系统、机器人驱动等领域得到广泛应用。定子磁链是实现异步电机高性能控制的基础,因此必须进行准确观测。针对常规异步电机电压模型、电流模型和混合电压电流模型定子磁链观测器存在的缺点,提出了一种基于极致扭曲滑模的新型异步电机定子磁链观测方法。所提方法不仅克服了电压模型定子磁链观测器受积分初始值和积分漂移的影响,而且克服了电流模型和混合电压电流模型定子磁链观测器受电感参数影响较大的问题,从而大大提高了异步电机定子磁链观测的精度。仿真和实验结果均验证了所提方法的有效性。 

【文章来源】：机械设计与制造. 2020,(09)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

极致扭曲滑模观测器框图

现有的定子磁链观测方法主要包括改进的电压模型磁链观测方法和混合电压电流模型磁链观测的方法。文献[6-7]所研究的混合电压电流模型磁链观测方法可采用电流模型磁链观测器对电压模型进行校正，实现准确的定子磁链观测，因此这类方法得到广泛应用。典型的混合电压电流模型定子磁链观测器结构，如图2所示。由图2可见，该方法同时包含了电压模型磁链观测器方法和电流模型磁链观测器方法。电流模型磁链观测器得到的转子磁链与电压模型磁链观测器得到的转子磁链之差经过比例积分调节器处理，然后用于校正电压模型磁链观测器，从而克服了电压模型中的纯积分问题，实现了定子磁链和转子磁链的观测。然而，由于采用了比例积分调节器，稳态时，基于电压模型的定子磁链观测结果必然与基于电流模型的定子磁链观测结果相同，而电流模型定子磁链观测器受电感参数的影响，从而导致该方法依然受电感参数的影响。下面对此进行仿真对比研究。

同时，由于算法需要引入多次参数运算，参数运算的舍入误差导致在励磁电感准确时，定子磁链和电磁转矩也存在微小误差，但是由于误差很小，也可以忽略不计。实际系统中，观测器使用的励磁电感值与真实的励磁电感不可能完全相同，而所提算法在励磁电感在较大范围内变化时，都能保证观测的定子磁链和电磁转矩具有较高的精度，从而为实现异步电机的高精度直接转矩控制和无位置传感器控制奠定基础。6 实验研究

【参考文献】：
期刊论文
[1]感应电机的带通滤波器补偿电压模型及其应用研究[J]. 常乾坤,葛琼璇,张波.  中国电机工程学报. 2014(09)
[2]一种新颖的电机磁链辨识算法[J]. 王宇,邓智泉,王晓琳.  中国电机工程学报. 2007(06)



本文编号：3588114