基于定子磁通及速度辨识的直接转矩控制系统的研究

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随着电力电子技术和计算机技术的飞速发展，交流电气传动已正在逐步替代传统的直流电气传动系统。交流电机控制技术具有代表性的有调压调频控制、转差频率控制、磁场定向控制(矢量控制)以及随后出现的直接转矩控制(DTC)等。直接转矩控制技术是继矢量控制技术之后发展起来的又一种高性能的交流调速技术。它具有结构简单、动态转矩好、鲁棒性好和易于数字化控制等优点。本文在建立交流电动机数学模型的基础上，首先分析了直接转矩控制的原理，在此基础上探讨直接转矩控制中磁链估算的方法。深入研究了传统DTC控制采用的定子磁链观测方法的局限性，提出实现高性能的DTC控制的关键环节是实现对电机磁链的准确观测。对磁链的观测采取了改进的u-i积分器，并提出了一种新型的定子磁链MRAS自适应观测器，以定子电流作为比较信号，结构简单，能有效地辨识定子电阻，从而真正有效地估计定子磁链和速度。无速度传感器是当今电机控制领域的研究热点，本文讨论了几种基本的电机转速估算方法，特别是基于MRAS的速度辨识方法，由于其具有较好的鲁棒性，受电机参数变化影响小，很有研究价值。本文对此作了深入研究，提出一种新的带滤波的MRAS速度辨识方法数学模型。为了验证包含本文提出的磁链估算模型和速度辨识模型直接转矩控制系统的可行性和有效性，本文利用MATLAB/SIMULINK完成仿真试验并对仿真的结果进行了理论分析。在以上理论分析的基础上，论文最后设计了以DSP芯片TMS320LF2407为核心的控制系统的硬软件部分，实验结果进一步证明了本文所提出方法的有效性。

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作者
林立君;
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作者单位

湖南大学;

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授予单位湖南大学;
学科控制理论与控制工程
授予学位硕士
导师姓名佘致廷;
年度 2006
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类异步电机;
关键词
交流电机控制; 直接转矩控制; 异步电机; 模型参考自适应; 无速度传感器; DSP;

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