高速永磁同步电机模型参考自适应转速观测

发布时间：2024-12-11 05:37

　　 针对高速永磁同步电机(HS-PMSM)无位置传感器矢量控制,提出一种基于模型参考自适应(MRAS)的电机转速观测方法。该方法将HS-PMSM作为参考模型,d,q轴定子电流数学模型作为可调模型。利用模型输出转速偏差,借助Popov超稳定性理论构造了一种转速观测自适应律,实现了HS-PMSM转速的准确观测。最后,对基于MRAS的HS-PMSM无位置传感器矢量控制系统进行了仿真和实验验证。结果表明,所提出的方法具有良好的动态响应和稳态响应,转速观测精度高,鲁棒性强,无位置传感器HS-PMSM运行良好。

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【部分图文】：

图1 模型参考自适应的基本结构

模型参考自适应的基本结构如图1所示。其基本思想是设计一个不含未知参数的参考模型G(·)与一个含有待观测参数的可调模型G?(·)。两个模型被相同的外部输入u所激励，并具有相同物理意义的输出量x和x?。该2个输出量之间的广义误差e被送入自适应律f（·），通过调节可调模型G?(·)中....

图2 基于MRAS的HS-PMSM转子电角速度观测框图

图2为基于MRAS的HS-PMSM转子电角速度观测框图。图2中，电流误差经过PI控制器得到观测电角速度信号，会使得可调模型输出值逼近参考模型输出值id,iq，也就使观测电角速度逼近实际电角速度ωr，从而达到转速辨识的目的。将所观测HS-PMSM转子电角速度进行积分运算后可得转子电....

图3 基于MRAS的HS-PMSM无位置传感器矢量控制原理图

为验证本文所提出观测方法的有效性，本节对基于MRAS的HS-PMSM无位置传感器矢量控制进行了仿真研究如图3所示，并和HS-PMSM有位置传感器矢量控制进行了对比。仿真研究基于软件Matlab(R2014a）/Simulink(Version8.3）进行，定步长为8.3e-6，....

图4 HS-PMSM变速度工况对比仿真研究波形图

电机给定转速在5s前设定为30000r/min,5s时刻电机给定转速设定为20000r/min,8s时刻电机给定转速恢复为30000r/min。图4为电机转速speed＿MRAS1和speed＿sensor1,q轴电流iq＿MRAS1和iq＿sensor1波形图....

本文编号：4016271