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随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流电机控制技术也取得长足发展。目前,各种高性能的交流电机变频调速系统己广泛应用于工农业生产。传统的带传感器的控制系统存在诸多缺点,因此研究成本低、性能良好的无传感器控制系统成为近年来的一个研究热点。本文的主要研究工作就是针对无传感器控制技术在电机控制领域的应用开展的,主要完成了以下几个方面的工作:
基于坐标变换理论,讨论了基于转子磁场定向的矢量控制技术,探讨了电压空间矢量脉宽调制技术的原理及实现方式,从理论上论证了电压空间矢量脉宽调制技术与正弦脉宽调制技术相比所具有的优势。
详细分析了模型参考自适应系统(MRAS)的辨识原理,总结了设计自适应规律的方法,将模型参考自适应系统引入到电机的转速和转子电阻的辨识中。针对不同参数辨识的需要,选择合适的参考模型和可调模型组成自适应系统,利用Popov超稳定定律设计了自适应律。仿真结果表明上述方法的可行性。
研究了扩展卡尔曼滤波器(EKF)在电机转速辨识中的应用,建立了基于EKF的电机转速估计算法。采用泰勒展开式截断的方法得出了近似线性状态方程,利用该方程对电机的五个参变量进行估计,将转速信息作为控制信号引入到电机控制系统中。仿真结果表明,EKF具有较好的转速跟踪效果,与基于MRAS的方法相比,提高了系统的动静态响应性能。