基于滑模觀測器的異步電機矢量控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、感應(yīng)電機的無速度傳感器矢量控制是目前電氣傳動領(lǐng)域研究的熱點之一，其主要研究內(nèi)容為在存在參數(shù)變化、擾動及各種不確定性干擾的情況下，如何采用一種快速、有效的方法對轉(zhuǎn)子磁鏈、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速進行較為準確的觀測。 無速度傳感器的矢量控制技術(shù)是在帶速度傳感器的矢量控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，因此，本文首先介紹了坐標變換、異步電機的數(shù)學模型、磁場定向矢量控制的原理和空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)(SVPWM)原理。 而后介紹基于滑模變結(jié)構(gòu)的異步電機轉(zhuǎn)子磁鏈

2、和電機轉(zhuǎn)速估算方法。本文研究一種基于磁場定向控制的滑模磁鏈和速度觀測器，分析了該控制方法對參數(shù)的敏感性。在該觀測器的基礎(chǔ)上搭建矢量控制系統(tǒng)，并對該系統(tǒng)進行了仿真研究。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種自適應(yīng)的滑模觀測器，該觀測器有兩個滑模電流觀測器，通過這兩個觀測器的相互作用，進一步消除對電機參數(shù)準確性的依賴，并首次采用Lyapunov理論和Popov超穩(wěn)定性理論對該觀測器的穩(wěn)定性進行了證明，而后對提出的轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器和電機轉(zhuǎn)速觀測器作了仿真分析。

3、 本系統(tǒng)為全數(shù)字化的異步電機矢量控制調(diào)速系統(tǒng)，采用TI公司專用于電機控制的TMS320LF2407A型數(shù)字信號處理器(DSP)作為控制芯片。本文的第三部分介紹了該控制系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計和主要功能模塊的原理及其實現(xiàn)方法。硬件設(shè)計主要包括主電路、控制電路和保護電路設(shè)計。在硬件的基礎(chǔ)上，軟件采用C/匯編語言編程，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)速和電流雙閉環(huán)矢量控制。 最后，應(yīng)用自行設(shè)計的軟、硬件進行實驗調(diào)試，實驗結(jié)果進一步驗證了系統(tǒng)設(shè)計的合理性和可靠