發(fā)布時(shí)間：2017-10-07 23:25

  本文關(guān)鍵詞：基于滑模觀測器的異步電機(jī)轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)辨識技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 轉(zhuǎn)速觀測 參數(shù)辨識 矢量控制 異步電機(jī) 電動(dòng)汽車

【摘要】：隨著電力電子變流技術(shù)及控制理論的發(fā)展,異步電機(jī)調(diào)速性能也在不斷提升。無論是一般工業(yè)應(yīng)用,還是電動(dòng)汽車等新興應(yīng)用領(lǐng)域,異步電機(jī)以其簡單可靠的結(jié)構(gòu)、寬大的調(diào)速范圍、以及低廉的制造成本等優(yōu)勢依舊保持著主導(dǎo)地位。本文以異步電機(jī)矢量控制為基礎(chǔ),針對電動(dòng)汽車應(yīng)用場合的,圍繞著異步電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)的在線辨識技術(shù)展開研究,以期提升在速度傳感器故障情況下無速度傳感器控制系統(tǒng)性能和有速度傳感器情況下的磁場定向準(zhǔn)確性。盡管出于運(yùn)行性能的考慮,當(dāng)前多數(shù)電動(dòng)汽車運(yùn)行場合均安裝有速度傳感器,但無速度傳感器控制既是速度傳感器故障情況下電動(dòng)汽車實(shí)際運(yùn)行的需求,也是技術(shù)進(jìn)一步提升的研究方向,因此本論文研究了一種速度和磁鏈觀測器設(shè)計(jì)方案。該方案在兩相靜止坐標(biāo)系下,利用由電流觀測誤差和觀測磁鏈形成復(fù)合滑模面,進(jìn)而構(gòu)成滑模觀測器,實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)速和磁鏈的同時(shí)觀測。論文依據(jù)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型和狀態(tài)觀測器的設(shè)計(jì)機(jī)理,推演了靜止坐標(biāo)系下復(fù)合滑模面的構(gòu)造本質(zhì),揭示了傳統(tǒng)單滑模面存在的穩(wěn)態(tài)誤差問題,論證了復(fù)合滑模面的唯一性,促進(jìn)了基于復(fù)合滑模面的滑模觀測器設(shè)計(jì)理論的完善。在根據(jù)李雅普諾夫穩(wěn)定性理論對該滑模觀測器的收斂性進(jìn)行證明的基礎(chǔ)上,對速度觀測的性能以及據(jù)此設(shè)計(jì)的異步電機(jī)無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)的性能進(jìn)行了討論。電機(jī)參數(shù),尤其是轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)的準(zhǔn)確性是制約矢量控制性能的關(guān)鍵,為了提高矢量控制系統(tǒng)對異步電機(jī)參數(shù)變化的魯棒性,本文設(shè)計(jì)了一個(gè)在兩相靜止坐標(biāo)系下的滑模觀測器,用以對轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)進(jìn)行在線辨識。該觀測器的兩個(gè)復(fù)合滑模面由觀測磁鏈、觀測電流和實(shí)際電流構(gòu)成,收斂性有李雅普諾夫穩(wěn)定性理論予以保證,而其收斂后的等效控制量即為轉(zhuǎn)子電阻和轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)倒數(shù)的辨識值。該觀測器的突出優(yōu)勢在于其可對轉(zhuǎn)子電阻和轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)同時(shí)進(jìn)行辨識,辨識結(jié)果不受互感參數(shù)的影響,且對電機(jī)漏感的變化具有較強(qiáng)的魯棒性。在實(shí)際應(yīng)用中,其對定子電阻參數(shù)的依賴可較為方便地通過電機(jī)內(nèi)置溫度傳感器進(jìn)行在線補(bǔ)償。搭建了異步電機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺,對所述的異步電機(jī)矢量控制、無速度傳感器控制等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：轉(zhuǎn)速觀測 參數(shù)辨識 矢量控制 異步電機(jī) 電動(dòng)汽車
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM343
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-17
• 第一章 緒論17-28
• 1.1 課題研究的意義17-18
• 1.2 電動(dòng)汽車及其驅(qū)動(dòng)18-20
• 1.3 異步電機(jī)控制技術(shù)20-21
• 1.4 無速度傳感器技術(shù)21-24
• 1.5 參數(shù)辨識技術(shù)24-26
• 1.6 本文研究的主要內(nèi)容26-28
• 第二章 異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型及矢量控制28-40
• 2.1 異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型28-33
• 2.1.1 三相靜止坐標(biāo)系下異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型28-30
• 2.1.2 兩相靜止αβ標(biāo)系下異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型30-33
• 2.1.3 兩相旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系下異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型33
• 2.2 基于轉(zhuǎn)子磁鏈定向下的異步電機(jī)矢量控制33-36
• 2.2.1 基于轉(zhuǎn)子磁鏈定向的異步電機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型34-35
• 2.2.2 基于間接磁場定向的異步電機(jī)矢量控制35-36
• 2.3 仿真分析36-39
• 2.4 本章小結(jié)39-40
• 第三章 基于滑模觀測器的異步電機(jī)轉(zhuǎn)速辨識40-53
• 3.1 基于單個(gè)復(fù)合滑模面的觀測器40-43
• 3.1.1 dq軸下單滑模面觀測器的方程推倒40-42
• 3.1.2 單滑模面觀測器的非收斂性證明42-43
• 3.2 雙復(fù)合滑模面滑模觀測器的設(shè)計(jì)43-45
• 3.2.1 αβ下雙滑模面觀測器的設(shè)計(jì)43-44
• 3.2.2 雙滑模面觀測器的穩(wěn)定性證明44-45
• 3.3 仿真結(jié)果45-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 第四章 基于滑模觀測器的異步電機(jī)轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)在線辨識53-72
• 4.1 轉(zhuǎn)子電阻變化對磁場定向的影響53-54
• 4.2 觀測器所用的電機(jī)模型54-55
• 4.3 滑模觀測器的設(shè)計(jì)55-58
• 4.3.1 雙滑模面觀測器的方程推倒55-58
• 4.3.2 滑模等效控制量的推倒58
• 4.4 仿真結(jié)果58-71
• 4.5 本章小結(jié)71-72
• 第五章 實(shí)驗(yàn)研究72-86
• 5.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)成72-73
• 5.2 硬件電路73-76
• 5.2.1 采樣電路74-76
• 5.2.2 驅(qū)動(dòng)電路76
• 5.3 系統(tǒng)軟件76-79
• 5.3.1 主程序77
• 5.3.2 中斷程序77-78
• 5.3.3 觀測器程序78-79
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果79-85
• 5.4.1 異步電機(jī)矢量控制實(shí)驗(yàn)79-82
• 5.4.2 異步電機(jī)滑模速度觀測器實(shí)驗(yàn)82-85
• 5.5 本章小結(jié)85-86
• 第六章 總結(jié)和展望86-88
• 6.1 總結(jié)86
• 6.2 展望86-88
• 參考文獻(xiàn)88-93
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況93

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 薛福連;線繞式異步電機(jī)的維修[J];微電機(jī)(伺服技術(shù));2002年05期

2 陳志宏;雙饋調(diào)速異步電機(jī)在風(fēng)力發(fā)電中的應(yīng)用[J];上海大中型電機(jī);2003年01期

3 馬宏忠,胡虔生,張利民,韓敬東;異步電機(jī)的失電殘余電壓研究[J];中小型電機(jī);2005年05期

4 章文裕;徐錦才;;異步電機(jī)并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)在福建大田縣的實(shí)踐[J];小水電;2006年01期

5 胡小明;;異步電機(jī)的啟動(dòng)與調(diào)速[J];家電檢修技術(shù);2006年18期

6 畢衛(wèi)紅;張巧玲;趙希;;基于異步電機(jī)工作模型的設(shè)計(jì)[J];科學(xué)之友(B版);2008年06期

7 本刊通訊員;;第二期異步電機(jī)設(shè)計(jì)培訓(xùn)及研討班圓滿結(jié)束[J];電機(jī)技術(shù);2008年03期

8 章文裕;異步電機(jī)并網(wǎng)發(fā)電的要領(lǐng)和體會(huì)[J];小水電;1995年03期

9 吳振華;負(fù)載有準(zhǔn)恒速要求時(shí)異步電機(jī)的選用[J];中小型電機(jī);1996年06期

10 任炳禮,王曉燕;表面開環(huán)形槽的復(fù)合轉(zhuǎn)子異步電機(jī)的參數(shù)計(jì)算[J];大電機(jī)技術(shù);2000年02期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孟甲凡;;基于Matlab/SIMULINK的異步電機(jī)的建模與仿真[A];第六屆河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2009年

2 邰永;劉趙淼;;小型異步電機(jī)機(jī)殼表面的通風(fēng)計(jì)算[A];北京力學(xué)會(huì)第15屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2009年

3 李國進(jìn);胡常林;侯緒達(dá);;異步電機(jī)離線參數(shù)辨識[A];中南六�。▍^(qū)）自動(dòng)化學(xué)會(huì)第二十九屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

4 趙波;厲虹;;異步電機(jī)定位控制方法研究[A];冶金自動(dòng)化信息網(wǎng)年會(huì)論文集[C];2004年

5 趙波;厲虹;;異步電機(jī)定位控制方法研究[A];全國冶金自動(dòng)化信息網(wǎng)年會(huì)論文集[C];2004年

6 徐建華;姚來強(qiáng);;異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真[A];自動(dòng)化技術(shù)與冶金流程節(jié)能減排——全國冶金自動(dòng)化信息網(wǎng)2008年會(huì)論文集[C];2008年

7 姚來強(qiáng);徐建華;;異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真[A];第九屆全國電技術(shù)節(jié)能學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

8 李謙祥;胡靜濤;;基于虛擬儀器的異步電機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)與應(yīng)用[A];第三屆全國虛擬儀器大會(huì)論文集[C];2008年

9 潘偉;許波;孫曉東;朱q，

本文編號：990693