基于MRAS的交流異步電機無速度傳感器調(diào)速系統(tǒng)研究
本文選題:交流異步電機 切入點:矢量控制 出處:《南京航空航天大學》2016年碩士論文
【摘要】:交流異步電動機相較于直流電機具有結(jié)構簡單、可靠耐用、容量大、成本低等特點,因此廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)。為了達到高效生產(chǎn)、節(jié)能減排的目的,需進一步提高異步電動機的調(diào)速性能。矢量控制技術是一種優(yōu)秀的調(diào)速控制方案,它參考直流電機控制模式,獨立控制勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流,實現(xiàn)優(yōu)良的控制。無速度傳感器技術因克服了傳感器的應用限制,提高系統(tǒng)的應用范圍、可靠性和穩(wěn)定性而受到重點關注。其中,模型參考自適應系統(tǒng)(MRAS)具備較高的辨識精度和穩(wěn)定性,引起廣泛研究。文章以空間矢量為引,詳細分析了矢量控制理論,并具體應用到交流異步電機中。文章提出且構建了轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制方案,就理論和實現(xiàn)進行探究;同時,進一步探究且搭建了基于模型參考自適應的無速度傳感器矢量控制調(diào)速系統(tǒng),并提出基于無功功率MRAS的轉(zhuǎn)速辨識方法,深入研究方案并進行穩(wěn)定性驗證。結(jié)合前文的調(diào)速控制系統(tǒng),文章搭建了完整的基于無功功率MRAS轉(zhuǎn)速辨識方案的無速度傳感器矢量控制調(diào)速系統(tǒng)。文章提出的無功功率速度辨識方案,克服了積分漂移、定子電阻影響,從理論上提高了速度辨識精度和系統(tǒng)的魯棒性。為消除采樣信號的噪聲,增加濾波環(huán)節(jié)。文章利用Popov超穩(wěn)定理論驗證系統(tǒng)的穩(wěn)定性并設計自適應律,完成轉(zhuǎn)速辨識。利用Matlab/Simulink平臺構建系統(tǒng)仿真模型,完成無速度傳感器調(diào)速系統(tǒng)的性能驗證。最后,在以TMS320F2812 DSP為控制核心的實驗平臺上完成數(shù)字化控制系統(tǒng)程序設計,并進行實驗分析。仿真和實驗均取得了較為理想的結(jié)果,驗證了基于無功功率的轉(zhuǎn)速辨識方案的優(yōu)良性能。
[Abstract]:Compared with DC motor, AC asynchronous motor is widely used in industrial production because of its simple structure, reliability and durability, large capacity and low cost.In order to achieve the purpose of efficient production, energy saving and emission reduction, the speed regulation performance of asynchronous motor should be further improved.Vector control technology is an excellent speed control scheme. It can control the excitation current and torque current independently by referring to the control mode of DC motor.Speed sensorless technology has been paid more attention for overcoming the limitation of sensor application and improving the application range, reliability and stability of the system.Among them, model reference adaptive system (MRASs) has high identification accuracy and stability, which has caused extensive research.Taking space vector as a citation, the vector control theory is analyzed in detail and applied to AC asynchronous motor.In this paper, a vector control scheme of rotor flux orientation is proposed and constructed, and the theory and implementation are explored. At the same time, the speed regulation system of sensorless vector control based on model reference is further explored and built.The method of speed identification based on reactive power MRAS is proposed, and the scheme is studied deeply and the stability is verified.Combined with the speed control system mentioned above, a speed vector control system based on reactive power MRAS speed identification scheme is set up in this paper.The reactive power speed identification scheme proposed in this paper overcomes the influence of integral drift and stator resistance and improves the accuracy of speed identification and the robustness of the system theoretically.In order to eliminate the noise of the sampling signal and increase the filter link.In this paper, the Popov hyperstability theory is used to verify the stability of the system, and an adaptive law is designed to identify the rotational speed.The system simulation model is constructed by using Matlab/Simulink platform, and the performance verification of speed sensorless speed regulating system is completed.Finally, the program of digital control system is designed and analyzed on the experimental platform with TMS320F2812 DSP as the control core.The results of simulation and experiment are satisfactory, and the excellent performance of the speed identification scheme based on reactive power is verified.
【學位授予單位】:南京航空航天大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TM343
【參考文獻】
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,本文編號:1724935
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