感应电机矢量控系统的研究与仿真.pdf

摘要 在拖动系统中为了获得高动态特性，就必须对电机的转矩进行精确控制。以 感应电机为核心的交流拖动系统为了获得电机的高动态特性，对应于转子磁链向 量的定子电流的两个分量励磁分量和转矩分量必须进行合适的解耦合。出于成本 和可靠性的考虑，间接矢量控制系统，即基于转子磁链位置估计的矢量控制系统 在实际中得到了广泛的应用。但是间接矢量控制系统对电机参数具有依赖性，因 为它利用电机的模型参数来获取转子磁链。由于系统运行过程中的温升、磁饱和 等因素会导致电机的参数发生变化，参数变化势必会影响拖动系统的动态性能并 且可能会导致系统的不稳定运行。为了解决交流拖动系统矢量控制的这一问题， 人们提出了很多解决办法Ⅲ【2J【3】。但是它们大多还要利用电机的一些参数因而限制 了这些方法在实践中的应用。例如有人提出通过调节磁场的储能这一简单和有效 的方法来解决参数依赖性问题。但这个方法本身需要电机的某些参数。还有基于 增广卡尔曼滤波或迭代最小二乘法以及一些依赖于电机参数的自适应算法也出现 了…【5】，但是这些方法计算量很大，并且电机的内在特征难以全面被辨识，因而难 以应用。 本文针对间接矢量控制系统的参数依赖性问题提出了～种新方法。即转子磁 链自适应观测矢量控制方法。这一方法不需要事先掌握电机的任何参数信息如： 定转子电感，互感，电阻等，只需电机运行中的己知信息转速，定子电压、电流 就可以准确估计出转子磁链。一方面在转子坐标系上基于严格正实误差传递函数 模型从理论上证明了该方法的稳定性和收敛性。另一方面做了大量的仿真试验， 对系统的性能如静态特性、动态特性、参数变化的影响以及系统干扰的影响做了 深入的研究。同时给出了仿真系统的主要结构、算法和仿真结果。仿真结果显示： 基于转子磁链自适应观测器的矢量控制系统具有很多突出的优点。首先它对系统 参数变化和各种系统干扰具有抑制性，这就基本解决了矢量控制系统对电机参数 的敏感性。其次也从实践上证明了自适应算法的稳定性、收敛性。特别是当电机 参数发生变化时控制系统仍能保持性能基本不发生变化。从而表明基于转子磁链 自适应观测的矢量控制系统对参数变化具有不敏感性。所以系统就具有很强的鲁 棒性。 关键词：感应电机矢量控制磁链观测器仿真参数敏感性 Abstract InAC drivecontrol ordertoobtainthe ofan system，in hi曲dynamicresponse induction and ofstatorcurrentmustbe machine，the magnetizingtorquecomponents totherotorfluxvector．In decoupledsuitably termsofcostand respective reliability， theindirectvectorcontrol estimatesthe oftherotorfluxvector system，which position fromthemachine used．Butitismachine parameters，iswidely parametersdependent sincethemodelof for themachineiSusedfluxestirnation．Thevariationsofmachine tO levelof rotor time parameters，