1、基于定子磁鏈估測的異步電機無速度矢量控制研究 演講者：李小強 班級：電氣06-1班學號：04061662指導老師：戴鵬 本課題研究的背景n 按轉子磁鏈定向的矢量控制雖然實現定子電流轉矩分量和勵磁分量的解耦，可以分別對電機的轉子磁鏈和轉矩進行控制，但是模型的解耦建立在轉子磁鏈的準確定位，并確保磁鏈幅值足夠的精確反饋給除法環節。而在實際的磁鏈觀測中，需要用到電機的轉子參數，其中轉子時間常數是一個隨轉子溫度變化而變化的系數，使得磁鏈觀測不準確，降低了系統的魯棒性。 o 直接轉矩控制也是建立在定子磁鏈基礎上的，它撇開了復雜的解耦問題，在保持磁鏈幅值恒定的基礎上，進行轉矩的直接控制。由于其采用砰-砰控制

2、，實際轉矩必然在上下限內脈動，而不是完全恒定的，同時由于磁鏈計算采用了帶積分環節的電壓模型，積分初值、累積誤差和定子電阻的變化都會影響磁鏈計算的精度。o 異步電機按定子磁場定向的矢量控制方法是在充分研究直接轉矩控制和按轉子磁鏈定向的矢量控制的基礎上，隨著對異步電機控制規律認識的不斷深化而提出的。采用定子磁鏈定向控制，有效避開了轉子參數變化對坐標準確定向的負面影響，控制系統只對電機的定子電阻敏感，但可以通過閉環控制和相應的定子電阻補償方法進行修正。并且其轉矩可以連續調節，克服了直接轉矩控制中的砰-砰控制帶來的轉矩脈動，具有良好的靜、動態性能，作為一種魯棒性良好的高性能異步電機控制策略，使用價值極

3、大。 定子磁鏈定向控制的研究難題n 基于定子磁鏈定向的矢量控制要首先考慮到定子電阻對磁鏈的影響，通過分析和仿真，當 時，實際磁鏈會比觀測磁鏈偏小，角度也會滯后。如何解決這個問題，成為定子磁鏈定向矢量控制的一個難題。n 一般我們采用在線辨識定子電阻的辦法來觀測定子電阻，進行相應的補償，但這無疑增加了控制系統的成本。所以需要尋求一種新的方法來對磁鏈進行補償。0sRo 結合相應的參考文獻和資料，本文主要利用定子電流誤差來對磁鏈進行補償，即實測電流和電機估測磁鏈對應的電流之差。o 仿真表明，當觀測磁鏈和電機實際磁鏈存在誤差時，電流誤差是不等于零的，基于這個特點，并利用定子磁鏈的U-I觀測模型，實現磁鏈

4、的準確跟蹤。o 定子磁鏈的觀測模型：o 磁鏈的補償方案模型：ssssduR idt ( )(1) )( )( )ssss sskku kR i k T ( ( )( )()( )( )jkksskkke o ， ，即為電流誤差。它反映了電機實際磁鏈和估測磁鏈之間的差值。1ki2ki sdsdiii 控制系統的無速度傳感器估計o 無速度傳感器估測電機轉速的常用方法主要有：o （1）由電機狀態方程直接計算o （2）模型參考自適應法o （3）擴展卡爾曼濾波法o （4）神經網絡法o 結合以上無速度估測方法的特點，以及本文采用的補償方案，選擇了由電機狀態方程直接計算轉速的方法。o 即： res 已完成的任務o 已經完成了系統的仿真，驗證和分析了定子電阻變化對磁鏈的影響，并結合補償模塊，實現了磁鏈的準確跟蹤。o 翻譯了兩篇國外文獻，Sensorless Vector Control Scheme For Induction Motors Based On a Stator Flux Estimator With Quadrant Error Compensation Rule、Optimal State Control of Induction Machine with Improv