感應電機轉(zhuǎn)速辨識抗差機理與控制方法研究.pdf

1、交流變頻調(diào)速系統(tǒng)具有優(yōu)異的調(diào)速和起、制動性能及高效節(jié)電的效果，因此受到了廣泛關(guān)注。隨著高性能感應電機調(diào)速系統(tǒng)的應用，無速度傳感器控制由于降低了系統(tǒng)成本和復雜度、增強了可靠性、簡化了維護要求等優(yōu)點，成為現(xiàn)代交流傳動控制技術(shù)的一個重要研究方向。但是對于惡劣環(huán)境中，外部干擾和內(nèi)部粗差對轉(zhuǎn)速估計精度及系統(tǒng)的影響尚未見報道。本文針對提高基于自適應狀態(tài)觀測器與擴展卡爾曼濾波器轉(zhuǎn)速估計方法的抗粗差性能進行了深入研究。
　　本文介紹了感應電機的T

2、型等效電路和數(shù)學模型，特別對感應電機數(shù)學模型兩相坐標系下的狀態(tài)方程進行了分析;詳細闡述了基于自適應狀態(tài)觀測器估計策略的原理;應用Lyapunov穩(wěn)定性理論對自適應狀態(tài)觀測器進行了穩(wěn)定性分析和設(shè)計;研究了粗差對基于自適應觀測器轉(zhuǎn)速估計策略精度的影響，并經(jīng)過推導將抗差機理運用于轉(zhuǎn)速估計系統(tǒng)中，提出抗差自適應觀測器，以增強抗外部干擾及內(nèi)部估算誤差性能。闡述了基于擴展卡爾曼濾波器的轉(zhuǎn)速估算策略;分析了系統(tǒng)出現(xiàn)干擾時擴展卡爾曼濾波器估算精度受到的

3、影響;推導了抗差擴展卡爾曼濾波的算法，從而達到減小粗差影響，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的;運用Lyapunov理論對基于抗差擴展卡爾曼濾波器轉(zhuǎn)速估計方法的感應電機矢量控制系統(tǒng)進行了穩(wěn)定性分析。運用Matlab/Simulink對基于抗差自適應狀態(tài)觀測器及抗差擴展卡爾曼濾波的感應電機無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)抗差性能進行了仿真研究和分析;根據(jù)搭建的以XE164為控制芯片的硬件實驗平臺，對抗差自適應狀態(tài)觀測器的轉(zhuǎn)速估計策略進行了實驗驗證，并對抗差擴展