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基于模型参考模糊自适应的异步电机矢量控制系统的研究

作　者: 姚颖
导　师: 吕振
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 异步电机无速度传感器矢量控制转速估计转子磁链观测模型参考自适应模糊控制数字信号处理器(DSP)
分类号: TM343
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 439次
引　用: 2次
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内容摘要

转子磁场定向控制使交流调速系统的性能产生了质的飞跃,异步电机无速度传感器矢量控制更是增加了系统的简易性和鲁棒性,这种系统需解决两个问题:转速的估计和转子磁链的观测。在前人研究的基础上,本文应用基于超稳定性理论的模型参考自适应系统,对无速度传感器矢量控制系统的转速估计和转子磁链观测进行研究,考虑到电机定、转子参数的时变性,对电机的一些定、转子参数进行实时辨识,以保持系统的动态性能。在异步电机无速度传感器变频调速系统的MRAS控制中应用模糊理论构造速度辨识和转子磁链观测结构,克服了传统的MRAS理论依赖电机参数的缺点。在速度辨识环节采用了模型参考模糊自适应机构与普通的模型参考自适应相结合的策略,以提高系统的静态性能。最后以电机控制专用芯片DSP(TMS320LF2407A)为核心,对系统的硬件、软件进行了简要设计。仿真结果表明所设计的系统具有可行性和可靠性。

全文目录

1. 绪论  8-13
  1.1 交流传动的基本控制策略  8-10
  1.2 完善系统的辅助策略  10-11
  1.3 无速度传感器的交流调速系统  11-12
  1.4 论文的主要内容  12-13
2. 矢量控制的理论基础及电压空间矢量技术  13-20
  2.1 矢量控制的概念与原理  13-15
  2.2 异步电动机的数学模型  15-17
    2.2.1 在两相静止坐标系上的数学模型  16
    2.2.2 按转子磁场定向的d、q 坐标系上的数学模型  16-17
  2.3 电压空间矢量(SVPWM)技术  17-20
3. 模型参考自适应矢量控制系统的设计  20-38
  3.1 模型参考自适应系统的概述  20-23
    3.1.1 模型参考自适应的基本原理  20
    3.1.2 模型参考自适应系统的设计思路  20-23
  3.2 无速度传感器矢量控制的自适应转速估计  23-38
    3.2.1 异步电机的状态方程描述  24-25
    3.2.2 异步电机的转速自适应估计  25-32
    3.2.3 转子磁链的自适应观测  32-38
4. 基于模糊控制的模型参考自适应矢量控制调速系统设计及仿真  38-52
  4.1 模糊控制基本原理  38-39
  4.2 基于模型参考模糊自适应(ARFAS)控制系统的设计  39-44
    4.2.1 模糊控制器的设计  41-44
  4.3 基于模型参考模糊自适应矢量控制调速系统的仿真实现  44-52
    4.3.1 Matlab 软件的介绍  44-45
    4.3.2 模型参考模糊自适应矢量控制系统的仿真  45-52
5. 基于 DSP 的模型参考模糊自适应矢量控制变频调速系统的设计  52-61
  5.1 系统的硬件设计  52-57
    5.1.1 主电路及系统保护电路设计简介  53-54
    5.1.2 控制回路设计  54-56
    5.1.3 检测电路设计  56-57
  5.2 系统软件程序设计  57-61
    5.2.1 主程序  57-58
    5.2.2 初始化程序  58-59
    5.2.3 电压空间矢量调制(SVPWM)中断程序  59-60
    5.2.4 执行模型控制的中断程序  60-61
结论  61-62
致谢  62-63
参考文献  63-65

基于模型参考模糊自适应的异步电机矢量控制系统的研究

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