基于雙擴(kuò)展卡爾曼濾波的異步電機(jī)自校正矢量控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、三相異步電機(jī)動(dòng)機(jī)是一個(gè)多變量的、強(qiáng)耦合、參數(shù)時(shí)變的復(fù)雜非線性系統(tǒng),對(duì)電機(jī)磁鏈的觀測(cè)和參數(shù)的辨識(shí)是實(shí)現(xiàn)高性能變頻調(diào)速系統(tǒng)的關(guān)鍵,也是各國(guó)學(xué)者研究的熱點(diǎn)。本文系統(tǒng)地研究了異步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)和狀態(tài)估計(jì)的方法,將適用于非線性系統(tǒng)狀態(tài)、參數(shù)同時(shí)辨識(shí)的雙擴(kuò)展卡爾曼濾波算法應(yīng)用于感應(yīng)電機(jī)矢量控制系統(tǒng)中,進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)子電阻的辨識(shí)和轉(zhuǎn)子磁鏈的觀測(cè),給出了一個(gè)構(gòu)建高性能的自校正矢量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,并詳細(xì)地闡述了該數(shù)字控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)。本方案利用轉(zhuǎn)子

2、電阻辨識(shí)結(jié)果實(shí)時(shí)地更新控制器中轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù),將觀測(cè)的磁鏈作為反饋,實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速和磁鏈雙閉環(huán)控制。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：采用的方案有效、可行,可在全速范圍和各種工況下,提供高精度的轉(zhuǎn)子電阻辨識(shí)值和轉(zhuǎn)子磁鏈觀測(cè)值,顯著地提高了矢量控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩響應(yīng)性能,增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性。本文首先介紹了三相異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型和擴(kuò)展卡爾曼濾波器的原理,推導(dǎo)了在靜止坐標(biāo)系下雙擴(kuò)展卡爾曼濾波器用于三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)子電阻辨識(shí)和磁鏈觀測(cè)的算法,闡述了三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)