论文摘要
论文基于模型参考自适应系统（MRAS）原理设计了一种新型的自适应速度磁链观测器，把磁链观测和速度辨识结合在一起，将定子磁链观测值直接应用于直接转矩控制算法。论文着重阐述了设计中的两个重点部分，增益矩阵的求取和自适应律的推导。对增益矩阵的求取本文采用一种简便、实用的方法，利用MATLAB进行磁链观测器极点的配置，得到目标增益矩阵。参数的辨识基于电机状态空间方程，以定子电流和定子磁链为状态变量，电机本身作为参考模型，构造全阶状态观测器为可调模型，转速观测值为可调模型的可调参数。由于状态方程以定子电流和定子磁链为状态变量，定子磁链可直接观测得到。定义李亚普诺夫函数，根据其稳定性要求确定转速自适应律，实现了异步电机无速度传感器直接转矩控制系统。证明了稳定性条件，保证了系统的稳定性和观测器的观测误差在全速范围内逐渐趋于零。虽然观测器对定子电阻变化有良好的鲁棒性，但在极低速时电机定子电阻压降引起的转速观测误差仍然不可忽略，观测器同时辨识定子电阻，确保了系统在低速时对定子电阻的变化仍有良好的特性。利用SIMULINK中的库元件和S-function构建了异步电机无速度传感器直接转矩控制系统仿真模型。仿真结果表明提出的速度磁链自适应观测器对速度辨识快速准确，算法简单，计算量小，便于在线实现。观测器对定子磁链观测精度高，低速时也有较好的观测精度，能改善电机的低速控制特性。转矩动态响应快，可以很好的克服纯积分器误差积累和零点漂移的缺点。最后讨论以TMS320F2812为核心构成控制器，实现异步电机无速度传感器直接转矩控制系统数字化的方案。
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标签：直接转矩控制论文; 模型参考自适应论文; 全阶状态观测器论文; 速度辨识论文; 无速度传感器控制论文;