對變頻調速系統(tǒng)而言,安裝速度傳感器增加了傳動系統(tǒng)的價格、降低了系統(tǒng)可靠性、而且易受工作環(huán)境的影響,因此,無速度傳感器控制技術成為當前交流電機調速領域的一個重要研究方向。隨著各類高新科學技術更廣泛地應用于工業(yè)場合,無速度傳感器調速系統(tǒng)不僅需要在普通工況下達到優(yōu)良的控制性能,而且要求調速系統(tǒng)具有優(yōu)異的魯棒性能,能夠在受到外部或內部干擾時保證系統(tǒng)的可靠運行。本文以感應電機為研究對象,選取全階自適應觀測器和滑模觀測器這兩種具有代表性的轉速辨識方法,針對其魯棒性能提升關鍵技術進行深入研究,通過引入魯棒控制策略,提升了觀測器的魯棒性能,保證了調速系統(tǒng)在受到干擾時的穩(wěn)定可靠運行。全階自適應觀測器具有轉速估計精度高、算法通用性好等特點,然而,當系統(tǒng)出現(xiàn)粗差干擾時,全階自適應觀測器的轉速辨識精度會急劇下降,嚴重時可能導致系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。為解決這一問題,本文提出一種基于魯棒全階自適應觀測器的感應電機轉速辨識方法,通過深入分析粗差干擾對全階自適應觀測器轉速辨識性能的影響,將抗差機理引入全階自適應觀測器,在系統(tǒng)出現(xiàn)粗差干擾時,實時調節(jié)反饋增益矩陣系數(shù),有效降低了外部粗差和內部估算誤差對觀測器估計性能的影響...

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號表
1 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 感應電機控制方法研究現(xiàn)狀
        1.2.1 感應電機控制方法概述
        1.2.2 感應電機新型控制方法
    1.3 感應電機轉速估計方法研究現(xiàn)狀
        1.3.1 基于感應電機非理想特性的轉速估計方法
        1.3.2 基于感應電機模型的轉速估計方法
    1.4 感應電機無速度傳感器調速系統(tǒng)魯棒性能分析
    1.5 本文主要研究內容
2 感應電機無速度傳感器調速系統(tǒng)及其魯棒性能分析
    2.1 引言
    2.2 感應電機數(shù)學模型
        2.2.1 三相坐標系下的感應電機數(shù)學模型
        2.2.2 兩相坐標系下的感應電機數(shù)學模型
        2.2.3 按轉子磁場定向的感應電機數(shù)學模型
    2.3 感應電機無速度傳感器調速系統(tǒng)
    2.4 影響感應電機無速度傳感器調速系統(tǒng)魯棒性能的主要因素
        2.4.1 調速系統(tǒng)非線性因素
        2.4.2 感應電機定子電流檢測精度
        2.4.3 感應電機參數(shù)變化
        2.4.4 轉速、磁鏈辨識準確性
    2.5 本章小結
3 基于全階自適應觀測器的感應電機無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)魯棒性能研究
    3.1 引言
    3.2 全階自適應觀測器基本原理
    3.3 全階自適應觀測器轉速估計系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
    3.4 基于全階自適應觀測器的感應電機無速度傳感器矢量控制
        3.4.1 基本結構
        3.4.2 仿真研究
        3.4.3 實驗研究
    3.5 基于魯棒全階自適應觀測器的感應電機無速度傳感器矢量控制
        3.5.1 粗差對全階自適應觀測器魯棒性能的影響
        3.5.2 魯棒全階自適應觀測器
        3.5.3 仿真研究
        3.5.4 實驗研究
    3.6 本章小結
4 基于滑模觀測器的感應電機無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)魯棒性能研究
    4.1 引言
    4.2 滑模觀測器基本原理
    4.3 基于滑模觀測器的感應電機無速度傳感器矢量控制
        4.3.1 基本結構
        4.3.2 實驗研究
    4.4 基于改進等速趨近律滑模觀測器的感應電機無速度傳感器矢量控制
        4.4.1 等速趨近律滑模觀測器
        4.4.2 改進等速趨近律滑模觀測器
        4.4.3 改進等速趨近律滑模觀測器穩(wěn)定性與魯棒性能分析
        4.4.4 仿真研究
        4.4.5 實驗研究
    4.5 基于改進指數(shù)趨近律滑模觀測器的感應電機無速度傳感器矢量控制
        4.5.1 指數(shù)趨近律滑模觀測器
        4.5.2 改進指數(shù)趨近律滑模觀測器
        4.5.3 改進指數(shù)趨近律滑模觀測器穩(wěn)定性與魯棒性能分析
        4.5.4 仿真研究
        4.5.5 實驗研究
    4.6 本章小結
5 感應電機無速度傳感器模型預測控制系統(tǒng)魯棒性能研究
    5.1 引言
    5.2 模型預測控制基本原理
        5.2.1 預測控制概述
        5.2.2 模型預測控制基本原理
    5.3 感應電機模型預測控制方法
        5.3.1 兩電平逆變器模型
        5.3.2 預測模型
        5.3.3 代價函數(shù)設計
        5.3.4 最優(yōu)電壓矢量選擇
        5.3.5 數(shù)字控制系統(tǒng)延時補償
        5.3.6 啟動電流抑制
        5.3.7 感應電機三種控制方法分析比較
    5.4 影響感應電機無速度傳感器模型預測控制系統(tǒng)魯棒性能的主要因素
        5.4.1 預測模型準確性
        5.4.2 代價函數(shù)設計合理性
        5.4.3 滾動優(yōu)化復雜度
        5.4.4 轉速、磁鏈辨識準確性
    5.5 基于雙辨識參數(shù)全階自適應觀測器的感應電機無速度傳感器模型預測控制
        5.5.1 定子電阻變化對全階自適應觀測器魯棒性能的影響
        5.5.2 雙辨識參數(shù)全階自適應觀測器
        5.5.3 優(yōu)化增益矩陣
        5.5.4 實驗研究
    5.6 基于改進指數(shù)趨近律滑模觀測器的感應電機無速度傳感器模型預測控制
        5.6.1 基本結構
        5.6.2 實驗研究
        5.6.3 兩種感應電機無速度傳感器模型預測控制系統(tǒng)對比分析
    5.7 本章小結
6 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
在校學習期間主要研究成果



本文編號：3753755