基于改进mras参数辨识的感应电机矢量控制系统研究

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1、摘要感应电机发展至今，无论是在物理结构还是在控制方法方面都取得了长足的发展。从最初简单的变压变频控制到目前广泛应用的直接转矩控制以及矢量控制系统，国内外学者从未停止对感应电机控制方法的研究和探索。其中矢量控制系统以其简单的结构、良好的控制性能得到了广大学者的青睐。矢量控制系统以坐标转换理论为基础，通过坐标变换，简化感应电机的数学模型。系统对强耦合的感应电机模型进行解耦，从而实现对解耦后的磁链和转矩的分离控制，优化感应电机的调速性能。由于矢量控制性能的优劣在很大程度上依靠转速的闭环控制，而转速往往由速度传感器直接测量获得。鉴于使用转速传感器既提高了硬件成本，同时其工作性能受到外界恶

2、劣环境和安装同心度的影响，因此，无速度传感器矢量控制越来越受到大家的关注。本文研究MRAS(模型参考自适应)的参数辨识方法实现无速度传感器的矢量控制。主要完成以下内容：首先，采用转子磁链定向矢量控制和SVPWM(空间矢量脉宽调制)算法，建立基本的矢量控制系统；其次，通过MRAS的参数辨识方法完成转速估计和磁链观测，结合前一步完成的内容建立转速环和磁链环的双闭环无速度传感器矢量控制系统；最后，在对MRAS的工作原理分析的基础上，对参考模型和可调模型进行改进，得到不包含积分环节和转子电阻的瞬时无功功率MRAS模型。实验选用TI公司的DSP电机控制芯片TMS320F2812完成了基于M

3、RAS的感应电机矢量控制系统的硬件设计和软件设计，观测不同实验条件下的输出波形。实验结果表明，改进的MRAS的无速度传感器矢量控制系统具有较好的启动和稳态性能。关键词：感应电机；模型参考自适应系统；矢量控制；参数辨识；无速度传感器IAbstractInductionmotorhasmadegreatdevelopmentbothinthephysicalstructureandthecontrolmethodssofar.Domesticandinternationalscholarshaveneverstoppedresearchonthecontrolmethodofindu

4、ctionmotor,suchastheVVVFcontrol,thedirecttorquecontrolsystemandthevectorcontrolsystem.Thevectorcontrolsystemhasbeenfavoredbythemajorityofscholarswithit’ssimplestructure,goodcontrolperformance.Thevectorcontrolsystemisbasedonthethecoordinatetransformationtheory.Wecansimplifythemathematicalmodel

5、ofinductionmotorbyusingcoordinatetransformation.Alsowecanseparatelycontrolfluxandtorquebydecouplingthestrongcouplingmodeloftheinductionmotor,sothespeedcontrolofitbecomesbetter.Themeritsofvectorcontrolperformancereliesontheclosed-loopspeedcontrolsystem,andspeedisusuallymeasuredbythespeedsensor

6、directlyorgotfromthemathematicalmodelofinductionmotor.Theexistenceofthespeedsensorincreasesthecostofhardwareanditwillalsobeaffectedbyexternalharshenvironmentsortheconcentricityofinductionmotor.Therefore,peoplepaymoreandmoreattentiontothespeedsensorlessvectorcontrol.Inthispaper,theparameteride

7、ntificationmethodofMRAS(ModelReferenceAdaptive)wasusedtoachievespeedsensorlessvectorcontrol.itincludesthefollowingmaincontents:Firstly,usestherotorfluxorientedvectorcontrolandSVPWM(SpaceVectorPulseWidthModulation)tocompletethebasicvectorcontr