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《哈尔滨工业大学》 2010年
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基于串行双EKF的感应电机无速度传感器控制系统研究

孙奎  
【摘要】: 矢量控制技术在保持感应电机运行可靠、成本较低以及可工作于恶劣环境等优点的同时,大幅提升了感应电机调速系统的控制性能。然而传统矢量控制系统需要安装速度传感器,降低了感应电机系统的安全性、可靠性和环境适应性,因此,近年来感应电机无速度传感器矢量控制技术成为研究热点。本文在深入分析传统无速度传感器控制系统存在的问题的基础上,提出一种可实现转速和参数同时辨识的基于交替串行双EKF算法的无速度传感器矢量控制系统,并对其工作原理、算法递推过程、仿真模型和实现方案等方面进行了深入细致的研究。 首先,推导了感应电机在三相静止、两相静止和两相旋转坐标系的数学模型,在此基础上详细分析了基于EKF状态观测器的感应电机无速度传感器矢量控制系统的基本原理,并对其控制性能以及影响其性能的因素进行了深入研究。 其次,针对传统EKF观测器存在的因电机参数变化而影响转速辨识精度等问题,提出一种可实现转速与参数同时辨识的带渐消因子的交替串行双EKF状态观测器,深入研究了该算法的状态方程和算法递推过程,并与现有算法的计算量进行了对比分析。 再次,设计了基于所提出算法的转速、磁链外环、电流内环的感应电机无速度传感器双闭环矢量控制系统。建立了基于MATLB7.1/Simulink的可实现转速和参数同时辨识的感应电机无速度传感器矢量控制系统的仿真模型,对所提出的算法及其系统的控制性能进行了仿真研究。 最后,对基于TMS320F2812的感应电机控制系统进行软硬件设计,搭建了实验平台,并对系统进行了实验研究。实验结果验证了本文所设计的感应电机状态观测器的正确性和可行性。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM346

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