基于MRAS的模糊自适应异步电机矢量控制的研究

【摘要】： 随着坐标变换理论和机电能量转换的发展,异步电机矢量控制理论已经日渐成熟。它的控制思想是以产生相同的旋转磁动势为准则,将静止三相坐标系下的异步电机定子交流电流通过坐标转换变换为同步旋转坐标系上的直流电流,分别加以控制,从而实现磁通和转矩的解耦控制,以达到直流电机的控制效果。 由于异步电机矢量控制系统具有多变量性、非线性、强耦合性和时变性的特点,且其受电机参数变化和负载波动等因素的影响很大,因此,很难确定它的数学模型。本文在分析矢量控制基本思想的基础上,设计了一种基于DSP的异步电机的双闭环矢量控制系统。在转速调节器的设计上,该系统采用参数自适应模糊控制器,很好的克服了非线性因素的影响。在转子磁链观测器的设计上,结合电流模型法和改进后的电压模型法,提高了磁链观测的精确性。根据无速度传感器控制理论,提出了基于模型参考自适应法(MRAS)的转速辨识控制,能实现较大范围内的转速辨识,同时保证系统有较快的动态响应。 最后,以德州仪器公司的TMS320LF2417芯片为核心,对系统的硬件、软件做了简要设计,硬件包括主电路、控制电路和辅助电路三个部分。仿真实验证明,系统在动态响应、抗干扰能力、增强鲁棒性等获得了令人满意的结果。