基于MRAS的雙饋電機(jī)無(wú)速度傳感矢量控制系統(tǒng)研究.pdf

1、雙饋電機(jī)構(gòu)成的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)因其諸多優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)成為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的必然發(fā)展趨勢(shì)。在雙饋電機(jī)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中,由于雙饋電機(jī)多變量、非線性、強(qiáng)耦合的動(dòng)態(tài)特性,需要采用諸如矢量控制技術(shù)等方法對(duì)其進(jìn)行解耦控制,以實(shí)現(xiàn)對(duì)雙饋電機(jī)的高性能調(diào)速。傳統(tǒng)的帶速度傳感器只能通過(guò)電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)轉(zhuǎn)速,存在一定的缺陷,使矢量控制系統(tǒng)對(duì)于電機(jī)的轉(zhuǎn)速跟蹤與控制無(wú)法同時(shí)進(jìn)行。如何利用在線檢測(cè)的雙饋電機(jī)定子電流、電壓等物理量來(lái)進(jìn)行準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)速辨識(shí)和跟蹤,同時(shí)通

2、過(guò)矢量控制系統(tǒng)使雙饋電機(jī)能夠獲得良好的動(dòng)態(tài)運(yùn)行特性,保持良好的控制精度,已成為現(xiàn)階段雙饋電機(jī)控制方法的研究熱點(diǎn)之一。
　　 本文的工作主要是基于模型參考自適應(yīng)(MRAS)原理,提出雙饋電機(jī)無(wú)速度傳感矢量控制系統(tǒng)。首先通過(guò)分析雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中雙饋電機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型和狀態(tài)方程介紹雙饋電機(jī)基于轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)模型;其次通過(guò)分析轉(zhuǎn)子磁鏈觀測(cè)計(jì)算模型及磁鏈跟蹤定向技術(shù),在添加轉(zhuǎn)矩控制方式的基礎(chǔ)上,于MATLAB仿真環(huán)境中搭建了

3、雙饋電機(jī)矢量控制系統(tǒng);最后,根據(jù)轉(zhuǎn)子磁鏈觀測(cè)模型的特性,結(jié)合MRAS原理,提出了基于MRAS的雙饋電機(jī)無(wú)速度傳感矢量控制系統(tǒng)。
　　 該系統(tǒng)將雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁鏈電壓計(jì)算模型作為MRAS參考模型,轉(zhuǎn)子磁鏈電流計(jì)算模型作為MRAS可調(diào)模型,首先選取PI控制器作為系統(tǒng)的自適應(yīng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)與仿真,然后在此基礎(chǔ)上采用Lyapunov函數(shù)再造法改進(jìn)系統(tǒng)的自適應(yīng)結(jié)構(gòu),通過(guò)S函數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)仿真。兩種自適應(yīng)結(jié)構(gòu)下的系統(tǒng)仿真結(jié)果表明,在基于MRAS的