基于dsp无速度传感器交流异步电机矢量控制系统设计

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1、自动化技术与应用》2010年第29卷第2期电气传动ElectricalDrives基于DSP的无速度传感器交流异步电机矢量控制系统设计★薛易，叶瑰昀(黑龙江科技学院电气与信息工程学院，黑龙江哈尔滨150027)摘要：为提高交流异步电机控制系统的可靠性和适应性，本文设计了基于DSP的无速度传感器异步电机矢量控制系统。根据异步电机转子磁场定向控制的基本方程式建立了改进电压型转子磁链估算模型，并且采用PI自适应速度估算法来估计转速，同时采用电压空间矢量法实现对异步电机的控制。关键词：交流异步电机；无速度传感器；矢量控制；数字信号处理器(DSP)中图分类号：TM3

2、43文献标识码：A文章编号：10037241(2010)02—0076-03SpeedSensorlessVectorControlSystemDesignforACInductionMotorBasedonDSPXUEYi，ⅦGui·yen(ElectricalandInformationEngineeringCollege，HeilongjiangInstituteofScienceandTechnology，Harbin150027China)Abstract：Inordertoimprovethereliabilityandadaptability

3、ofcontrolsystemforACinductionmotor，speedsensorlessvectorcontrolsystemforACinductionmotorisdesignedbasedonDSPinthispaper．AccordingtothefundamentalequationsofACinductionmotorforthefieldorientedcontrol，theimprovedrotorfluxestimationmodelandtheadaptivespeedestimationmodelarebuiltrespe

4、ctively，andturningspeedisestimatedbyPIself-adaptiveestimation．Atthesametime，theACinductionmotoriscontrolledbyusingtheSpaceVectorPulseWidthModulationmethod．Keywords：ACinductionmotor；speedsensorless；vectorcontrol；digitalsignalprocessor(DSP)1引言同时简化了系统构成，提高了系统的可靠性；另外，由于无速度传感器矢量控制技术是在常

5、规有速度传感降低了系统的体积和重量，并且减少了控制器与电机之器的矢量控制基础上发展起来的⋯，仍采用磁场定向控间的连线，使得采用无速度传感器的异步电机调速系统制技术。其主要的研究课题是如何利用定子电流、电压在工程上的应用范围越来越广泛。因此，无速度传感器等测量信息准确地获取电机的转速信息。控制成为了现代交流传动控制技术的一个重要研究方近年来，采用无速度传感器的异步电机高性能控制向。矢量控制技术具有控制精度高、低频特性优良、转系统的研究受到了广泛关注。由于安装转速、磁通传感矩响应快等优点。数字信号处理器DSP和智能功率器器增加了传动系统的价格、降低了系统的可靠

6、性、破坏件的快速发展为高性能的异步电动机矢量控制的实现了异步电动机固有的坚固性和简单性。采用无速度传提供了可能。感器的异步电机调速系统不仅有效地降低了系统成本，本文根据异步电机转子磁场定向控制的基本方程式，建立了改进电压型转子磁链估算模型，并且采用PI自适应速度估算法来估计转速，同时采用电压空间矢量·基金项目：黑龙江省教育厅项目(编号：11531326)法实现对异步电机的控制。收稿El期：2009—12—03电气传动自动化技术与应用》2010年第29卷第2期ElectricalDrives2矢量控制系统的控制原理、矢量控制技术利用坐标变换将三相系统等效为两

7、相系统，再经过按转子磁场定向的同步旋转变换实现对2．2改进电压型转子磁链估算模型定子电流励磁分量与转矩分量之间的解耦，从而达到分别控制交流电动机的磁链和转矩的目的。因此，采用矢量控制系统控制三相异步电动机即可等效为控制直流电动机，能获得与直流调速系统相同的控制特性。2．1转子磁场定向的无速度传感器异步电机矢量控制系统本系统采用直接转子磁场定向矢量控制方案，其优点是转矩和磁通能够实现完全的解耦控制。并将无速度传感器技术应用于速度的闭环控制中，无速度传感器技术的运用，一方面可以完成高性能控制对速度闭环的需要，另一方面又减少了由安装速度传感器引起的系统硬件复杂性

8、上升和可靠性下降的问题。采用PI自适应法来估计转速，用改进电压型转