針對(duì)高速永磁同步電機(jī)(HS-PMSM)無(wú)位置傳感器矢量控制,提出一種基于模型參考自適應(yīng)(MRAS)的電機(jī)轉(zhuǎn)速觀測(cè)方法。該方法將HS-PMSM作為參考模型,d,q軸定子電流數(shù)學(xué)模型作為可調(diào)模型。利用模型輸出轉(zhuǎn)速偏差,借助Popov超穩(wěn)定性理論構(gòu)造了一種轉(zhuǎn)速觀測(cè)自適應(yīng)律,實(shí)現(xiàn)了HS-PMSM轉(zhuǎn)速的準(zhǔn)確觀測(cè)。最后,對(duì)基于MRAS的HS-PMSM無(wú)位置傳感器矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明,所提出的方法具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng),轉(zhuǎn)速觀測(cè)精度高,魯棒性強(qiáng),無(wú)位置傳感器HS-PMSM運(yùn)行良好。

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圖1 模型參考自適應(yīng)的基本結(jié)構(gòu)

模型參考自適應(yīng)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。其基本思想是設(shè)計(jì)一個(gè)不含未知參數(shù)的參考模型G(·)與一個(gè)含有待觀測(cè)參數(shù)的可調(diào)模型G?(·)。兩個(gè)模型被相同的外部輸入u所激勵(lì)，并具有相同物理意義的輸出量x和x?。該2個(gè)輸出量之間的廣義誤差e被送入自適應(yīng)律f（·），通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)模型G?(·)中....

圖2 基于MRAS的HS-PMSM轉(zhuǎn)子電角速度觀測(cè)框圖

圖2為基于MRAS的HS-PMSM轉(zhuǎn)子電角速度觀測(cè)框圖。圖2中，電流誤差經(jīng)過(guò)PI控制器得到觀測(cè)電角速度信號(hào)，會(huì)使得可調(diào)模型輸出值逼近參考模型輸出值id,iq，也就使觀測(cè)電角速度逼近實(shí)際電角速度ωr，從而達(dá)到轉(zhuǎn)速辨識(shí)的目的。將所觀測(cè)HS-PMSM轉(zhuǎn)子電角速度進(jìn)行積分運(yùn)算后可得轉(zhuǎn)子電....

圖3 基于MRAS的HS-PMSM無(wú)位置傳感器矢量控制原理圖

為驗(yàn)證本文所提出觀測(cè)方法的有效性，本節(jié)對(duì)基于MRAS的HS-PMSM無(wú)位置傳感器矢量控制進(jìn)行了仿真研究如圖3所示，并和HS-PMSM有位置傳感器矢量控制進(jìn)行了對(duì)比。仿真研究基于軟件Matlab(R2014a）/Simulink(Version8.3）進(jìn)行，定步長(zhǎng)為8.3e-6，....

圖4 HS-PMSM變速度工況對(duì)比仿真研究波形圖

電機(jī)給定轉(zhuǎn)速在5s前設(shè)定為30000r/min,5s時(shí)刻電機(jī)給定轉(zhuǎn)速設(shè)定為20000r/min,8s時(shí)刻電機(jī)給定轉(zhuǎn)速恢復(fù)為30000r/min。圖4為電機(jī)轉(zhuǎn)速speed＿M(jìn)RAS1和speed＿sensor1,q軸電流iq＿M(jìn)RAS1和iq＿sensor1波形圖....

本文編號(hào)：4016271