d o c t o ro fs c i e n c e l n c o n t r o lt h e o r ya n dc o n t r o le n g i n e e r i n g i nt h e g r a d u a t es c h o o l o f h u n a n u n i v e r s i t y s u p e r v i s o r p r o f e s s o rp e n gy o n g ji n o c t ，2 0 1 0 l i iii i iii i i iiiiii 9 0 8 7 3 5 t h o do f 湖南大學(xué) 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所 取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任 何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢 獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的 法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名：名狙左 日期：力1 1 年3月3 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意 學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文 被查閱和借閱。本人授權(quán)湖南大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編 入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯 編本學(xué)位論文。 本學(xué)位論文屬于 l 、保密口，在年解密后使用本授權(quán)書。 2 、不保密囤。 ( 請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“” ) 作者簽名： 導(dǎo)師簽名： 磊讓芝 日期：勿l1 年3 月j 日 日期：o 。f ，r 年歲月甲e l 。 也如 警 感應(yīng)電機(jī)無速度傳感器d t c 參數(shù)辨識(shí)與控制方法的研究 摘要 近年來隨著智能控制理論、微處理器技術(shù)、電力電子器件以及電機(jī)調(diào)速控制 理論的不斷發(fā)展，感應(yīng)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)正朝著高性能和智能化的方向發(fā)展。其中感 應(yīng)電機(jī)無速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控f l ；u ( d i r e e tt o r q u ec o n t r o l ，簡稱d t c ) 調(diào)速系統(tǒng) 已發(fā)展成為目前感應(yīng)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中最有發(fā)展前途的高性能調(diào)速系統(tǒng)。 d t c 是繼矢量控制出現(xiàn)以后發(fā)展起來的電機(jī)高性能調(diào)速控制方式，它以其新 穎的控制思想、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)矩控制直接、速度觀測能有效提高系統(tǒng)的冗余、 魯棒性強(qiáng)、動(dòng)態(tài)性能好等優(yōu)良性能受到人們的廣泛重視，已成為感應(yīng)電機(jī)調(diào)速領(lǐng) 域的研究熱點(diǎn)。但目前感應(yīng)電機(jī)無速度傳感器d t c 系統(tǒng)中仍有一些關(guān)鍵技術(shù)，如 電機(jī)低速時(shí)電機(jī)定子磁鏈辨識(shí)困難和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)增大以及運(yùn)行中電機(jī)參數(shù)受環(huán)境變 化影響電機(jī)調(diào)速性能等問題有待解決。為此，本文以感應(yīng)電機(jī)無速度傳感器d t c 系統(tǒng)中定子磁鏈、定子電阻、電機(jī)速度等重要參數(shù)的辨識(shí)方法和磁鏈與轉(zhuǎn)矩的控 制策略展開理論與實(shí)踐研究。 在d t c 辨識(shí)定子磁鏈參數(shù)的研究方面，為了克服傳統(tǒng)d t c 系統(tǒng)積分累積誤 差問題，本文在對(duì)傳統(tǒng)的基于低通濾波器的定子磁鏈開環(huán)辨識(shí)方法進(jìn)行原理分析 的基礎(chǔ)上，研究了基于均值補(bǔ)償?shù)亩ㄗ哟沛滈_環(huán)辨識(shí)方法，研究結(jié)果證明該方法 能有效地消去積分器直流偏置的積分累積誤差。但開環(huán)辨識(shí)器不具有消去誤差的 自適應(yīng)能力，為此，本文通過將均值補(bǔ)償算法引入定子磁鏈參數(shù)閉環(huán)辨識(shí)器，提 出了一種新型基于p i 校正的定子磁鏈閉環(huán)辨識(shí)器。仿真與實(shí)驗(yàn)研究表明，這種定 子磁鏈閉環(huán)辨識(shí)方法，不僅保留了均值補(bǔ)償算法有效解決積分器的累積誤差問題 的優(yōu)點(diǎn)，而且該定子磁鏈閉環(huán)辨識(shí)器對(duì)不確定干擾有一定的校正能力，改善了定 子磁鏈參數(shù)辨識(shí)精度。 在d t c 辨識(shí)定子電阻參數(shù)的研究方面，由于定子磁鏈、速度和轉(zhuǎn)矩等主要參 數(shù)的辨識(shí)，依賴于控制對(duì)象電機(jī)模型的定子電阻參數(shù)，而d t c 系統(tǒng)的定子電阻受 環(huán)境溫度等因素影響發(fā)生變化時(shí)，使得感應(yīng)電機(jī)d t c 控制性能會(huì)隨之下降，尤其 低速時(shí)更為明顯。為了解決d t c 系統(tǒng)定子電阻參數(shù)變化影響電機(jī)控制性能等問 題，本文采用模糊邏輯理論研究了定子電阻變化與定子電流誤差之間的關(guān)系，并 提出了一種基于定子電流誤差的模糊邏輯定子電阻參數(shù)辨識(shí)器。研究結(jié)果表明： 這種新型定子電阻參數(shù)辨識(shí)器不僅具有算法簡單、實(shí)時(shí)性好、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)， 還有效地改善了電機(jī)定子磁鏈和速度等參數(shù)的辨識(shí)精度和提高了d t c 系統(tǒng)的速 度和轉(zhuǎn)矩的動(dòng)靜態(tài)控制性能。 感應(yīng)電機(jī)無速度傳感器d t c 調(diào)速系統(tǒng)已成為高性能調(diào)速領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究課 題。但速度觀測存在算法復(fù)雜、低速精度受定子電阻變化影響嚴(yán)重等問題。近年 1 1 博l j 學(xué)位論文 來，在實(shí)現(xiàn)高性能感應(yīng)電機(jī)無速度傳感器d t c 系統(tǒng)運(yùn)行的研究中，人們廣泛運(yùn)用 m r a s 理論解決具有時(shí)變非線性特性的電機(jī)控制問題。在d t c 速度參數(shù)觀測的研 究方面，本文在分析多種速度觀測方法的基礎(chǔ)上，運(yùn)用m r a s 理論提出了一種 d t c 交互式m r a s 速度觀測器。這種交互式m r a s 速度觀測方法，通過采用電 機(jī)電壓模型作為參考模型和電機(jī)電流模型作為可調(diào)模型構(gòu)建了m r a s 速度觀測 器，并將參考模型和可調(diào)模型進(jìn)行實(shí)時(shí)互換的方法，在實(shí)現(xiàn)速度觀測的同時(shí)在線 辨識(shí)了定子電阻參數(shù)。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：這種運(yùn)用穩(wěn)定性理論的交互式m r a s 速度觀測新方法，由于消去了定子電阻變化的影響，獲得了穩(wěn)定的、高性能的速 度觀測，改善了感應(yīng)電機(jī)d t c 系統(tǒng)低速時(shí)的動(dòng)靜態(tài)調(diào)速性能。 傳統(tǒng)的感應(yīng)電機(jī)d t c 系統(tǒng)采用磁鏈與轉(zhuǎn)矩滯環(huán)式控制，在3 6 0 0 空間中僅用 六個(gè)基本的電壓空間矢量對(duì)電機(jī)磁鏈與轉(zhuǎn)矩直接控制，因而存在固有轉(zhuǎn)矩、磁鏈、 電流脈動(dòng)大和開關(guān)頻率不固定等問題。針對(duì)傳統(tǒng)控制方法存在開關(guān)頻率不固定等 問題，本文研究了細(xì)分的十二電壓空間矢量的d t c s v m 控制方案。該方案將六 個(gè)基本電壓空間矢量增加到十二個(gè)并在s v m 中合成任意大小和方向的控制電壓 矢量，使得d t c 系統(tǒng)對(duì)定子磁鏈與轉(zhuǎn)矩的控制更精細(xì)，有效地降低低速時(shí)的轉(zhuǎn)矩 脈動(dòng)。為了進(jìn)一步改善d t c 系統(tǒng)磁鏈與轉(zhuǎn)矩控制特性，本文將模糊p i 自校正控 制算法引入到磁鏈與轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)控制環(huán)節(jié)。這種模糊p i 自校正調(diào)節(jié)器，將磁鏈與 轉(zhuǎn)矩的誤差和誤差變化率作為模糊邏輯控制器的輸入，由模糊邏輯規(guī)則實(shí)時(shí)在線 調(diào)整p i 調(diào)節(jié)器的控制參數(shù)，從而獲得優(yōu)良的磁鏈與轉(zhuǎn)矩控制性能。仿真與實(shí)驗(yàn)研 究表明：這種基于磁鏈與轉(zhuǎn)矩模糊p i 自校正控制的d t c s v m 控制方案，不僅提 高了系統(tǒng)的魯棒性和不同控制對(duì)象的適應(yīng)性，而且保證了d t c 系統(tǒng)具有良好的磁 鏈與轉(zhuǎn)矩跟蹤控制動(dòng)態(tài)品質(zhì)，并使轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)與電磁噪聲得到了較好抑制。 在m a t l a b 7 8 s i m u l i n k 仿真編程環(huán)境下，本文建立了傳統(tǒng)的感應(yīng)電機(jī)d t c 系 統(tǒng)仿真模型和改進(jìn)的感應(yīng)電機(jī)無速度傳感器d t c 系統(tǒng)仿真模型，并對(duì)這兩種仿真 模型進(jìn)行了仿真研究。仿真研究結(jié)果驗(yàn)證了本文所提出的d t c 參數(shù)辨識(shí)方法和磁 鏈與轉(zhuǎn)矩控制方法的正確性。通過采用美國m i c r o c h i p 公司的數(shù)字信號(hào)處理器 d s p i c 3 0 f 6 0 10 a 和日本三菱公司的i p m 智能功率模塊p m 5 0 c l a l 2 0 構(gòu)建了感應(yīng) 電機(jī)無速度傳感器d t c 系統(tǒng)，并在搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。在軟件設(shè) 計(jì)方面，本文采用c 語言和匯編語言混合編程的方法，成功地完成了d s p 控制軟 件的研制工作，實(shí)現(xiàn)了對(duì)感應(yīng)電機(jī)的高性能控制。大量的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果證明了本 文所提出的感應(yīng)電機(jī)無速度傳感器d t c 參數(shù)辨識(shí)方法和基于磁鏈與轉(zhuǎn)矩模糊p i 自校正控制方法的有效性和正確性。 關(guān)鍵詞：感應(yīng)電機(jī)；智能控制；無速度傳感器；直接轉(zhuǎn)矩控制；參數(shù)辨識(shí)；模型 參考自適應(yīng)；模糊p i 自校正控制 i i i t h e r ea r es t i l ls o m ek e yt e c h n o l o g i e st ob er e s o l v e di ni n d u c t i o nm o t o r s p e e d s e n s o r - l e s sd t cs y s t e m ，s u c ha si d e n t i f i c a t i o no ft h em o t o rs t a t o rf l u xa n dt o r q u e r i p p l ei n c r e a s ea tl o ws p e e d ，t h em o t o rp a r a m e t e r sa f f e c t e db ye n v i r o n m e n t a lc h a n g e t h e r e f o r e ，t h i sd i s s e r t a t i o nh a sf i n i s h e dt h ee x p e r i m e n t a la n dt h e o r e t i cr e s e a r c ho nt h e c o n t r o ls t r a t e g yo ft o r q u ea n df l u xo fs p e e ds e n s o r l e s sd t cf o ri n d u c t i o nm o t o ra n d t h ei d e n t i f i c a t i o nm e t h o do fs t a t o rf l u x ，s t a t o rr e s i s t a n c e ，m o t o rs p e e de t c b u tt h eo p e n l o o pi d e n t i f i c a t i o nd o e sn o th a v et h ea d a p t i v ea b i l i t yt oe l i m i n a t e e r r o r s ，b yi n t r o d u c i n gam e a nc o m p e n s a t i o na l g o r i t h mi n t os t a t o rf l u xp a r a m e t e r c l o s e d - l o o pi d e n t i f i e r , t h i sd i s s e r t a t i o np u tf o r w a r dan e wc l o s e d 1 0 0 ps t a t o rf l u x e s t i m a t o rb a s e do np ic o r r e c t i o n s i m u l a t i o na n de x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o wt h a tt h i s c l o s e d - l o o ps t a t o rf l u xi d e n t i f i c a t i o nm e t h o dn o to n l yp r e s e r v e st h ea d v a n t a g e so ft h e m e a ni n t e g r a t o rc o m p e n s a t i o na l g o r i t h ms o l v i n gt h ep r o b l e mo ft h ea c c u m u l a t e de r r o r o fi n t e g r a t o r , b u ta l s ot h ec l o s e d l o o ps t a t o rf l u xe s t i m a t o rh a sac e r t a i nd e g r e eo f c o r r e c t i o na b i l i t yt ou n c e r t a i nd i s t u r b a n c e ，i m p r o v i n gt h ea c c u r a c yo ft h es t a t o rf l u x p a r a m e t e ri d e n t i f i c a t i o n i d e n t i f i c a t i o no fs t a t o rr e s i s t a n c ep a r a m e t e ri nt h ed t c s i n c et h ei d e n t i f i c a t i o n o ft h em a i np a r a m e t e r s ，s u c ha st h es t a t o rf l u x ，s p e e da n d t o r q u ea n ds oo n ，r e l i e so n t h em o t o rs t a t o rr e s i s t a n c eo ft h ec o n t r o lo b j e c tm o d e l ，w h e ns t a t o rr e s i s t a n c eo ft h e d t cs y s t e mi n f l u e n c e db ye n v i r o n m e n t a lt e m p e r a t u r ec h a n g e s ，i tw i l lm a k et h e i v c o n t r o lp e r f o r m a n c eo fi n d u c t i o nm o t o rd t c f a l l i n g ，e s p e c i a l l ya tl o ws p e e d i no r d e r t os o l v et h i sp r o b l e me f f e c t i v e l y , t h i sd i s s e r t a t i o nu s e sf u z z yl o g i c t h e o r yt os t u d yt h e r e l a t l o n s h i pb e t w e e nt h ec h a n g eo fs t a t o rr e s i s t a n c ea n dt h ee r r o ro fs t a t o rc u r r e n t a m p l i t u d e ，a n dp r o p o s e daf u z z yl o g i cs t a t o rr e s i s t a n c ep a r a m e t e ri d e n t i f i e rb a s e do n t h ee h 0 ro fs t a t o rc u r r e n ta m p l i t u d e s i m u l a t i o nr e s u l t ss h o w t h a tt h i sn e w p a r a m e t e r 1 d e n t l n c a t i o no fs t a t o rr e s i s t a n c en o to n l yh a st h ea d v a n t a g e so fs i m p l ea l g o r i t h m g o o dr e a l t i m ec o n t r o l ，r o b u s t n e s se t c ，b u ta l s oi m p r o v et h ei d e n t i f i c a t i o na c c u r a c v o f t h em o t o rs t a t o rf l u xa n ds p e e d e t c ，a n di m p r o v et h ec o n t r o lp e r f o r m a n c eo ft h es p e e d a n dt o r q u eo fd t c s y s t e mb o t hd y n a m i ca n ds t a t i cs t a t e s s p e e ds e n s o r - l e s sd t cs p e e dr e g u l a t i o ns y s t e mo fi n d u c t i o nm o t o rh a sb e c o m e t h eh o tr e s e a r c ht o p i co fh i g h p e r f o r m a n c es p e e dr e g u l a t i o ns y s t e m h o w e v e r ，s p e e d o b s e r v e rh a st h ep r o b l e m so fc o m p l e x a l g o r i t h m ，l o w - s p e e da c c u r a c ys e r i o u s l v a f f e c t e db yt h ec h a n g eo fs t a t o rr e s i s t a n c e i nr e c e n ty e a r s ，i nt h e s t u d yo fr e a l i z i n g t h es p e e ds e n s o r - l e s sd t cs y s t e m r u n n i n go fh i g hp e r f o r m a n c ei n d u c t i o nm o t o r - p e o p l eu s em r a st h e o r yw i d e l yt os o l v em o t o rc o n t r o lp r o b l e m sw i t hc h a r a c t e r i s t i c s o fn o n l i n e a rt i m e v a r i e d i nt h ed t cr e s e a r c h o fs p e e dp a r a m e t e ro b s e r v e d t h i s d l s s e r t a t l o n a n a l y s e sak i n do fs p e e do b s e r v a t i o nm e t h o d ， a n dp r e s e n t sad t c i n t e r a c t i v em r a ss p e e db a s e do nt h em r a s t h e o r y t h i si n t e r a c t i v em r a sm e t h o d o fs p e e di d e n t i f i c a t i o n u s i n gm o t o rv o l t a g em o d e la sr e f e r e n c em o d e la n dm o t o r c u r r e n tm o d ea sa na d j u s t a b l em o d e lc o n s t r u c t i n gm r a s s p e e do b s e r v e re x c h a n g e s a d j u s t a b l em o d e lr e f e r e n c em o d e la n dt h em e t h o di nr e a l t i m e e x c h a n g e ，a n di nl i n e a d ju s t st h es p e e da n dt h es t a t o rr e s i s t a n c ep a r a m e t e r s s i m u l a t i o na n de x p e r i m e n t a l r e s u l t ss h o wt h a ti n t e r a c t i v en e wm e t h o do fm r a s s p e e do b s e r v e ru s i n gt h es t a b i l i t v t h e o r yo b t a i nas t a b l e ，h i g h s p e e di d e n t i f i c a t i o na n di m p r o v e s l o w s p e e di n d u c t i o n m o t o rd t c s y s t e md y n a m i ca n ds t a t i cp e r f o r m a n c e ，a n dt h ee l i m i n a t i o no ft h es t a t o r r e s i s t a n c ec h a n g e s c o n v e n t i o n a li n d u c t i o nm o t o rd t cs y s t e mu s e sf l u xa n d t o r q u eh y s t e r i c sc o n t r o l m e t h o d ，o n l ys i xb a s i cv o l t a g es p a c ev e c t o r si n36 0 。 s p a c ea r eu s e di nt h em o t o rf l u x a n dt o r q u ed i r e c tc o n t r o l ，s om a n yp r o b l e m se x i s t s s u c ha si n h e r e n tt o r q u e ，f l u x ， c u r r e n tn p p l ea n ds w i t c h i n g f r e q u e n c yi s n o tf i x e da n ds o o n o na c c o u n to f t r a d i t i o n a lc o n t r o lm e t h o de x i s t i n gp r o b l e m so f n o tf i x e ds w i t c h i n gf r e q u e n c ya n ds o o n , t h i sd 1 s s e r t a t i o ns t u d i e so nat w e l v ev o l t a g es p a c ev e c t o rs u b d i v i s i o nd t c s v m c o n t r o lm e t h o d ，t h ec o n t r o ls c h e m ei n c r e a s e ss t a t o rv o l t a g es p a c ev e c t o rf r o m s i xt o t w e l v e ，a n ds y n t h e s i so fa n ys i z ea n dd i r e c t i o no ft h ec o n t r o lv o l t a g ev e e r o ri ns v m s oi th a sm o r es o p h i s t i c a t e d v o l t a g es p a c ev e c t o ra n dr e d u c et h ei n d u c t i o nm o t o r v t o r q u er i p p l e a tl o ws p e e de f f e c t i v e l y t o i m p r o v e f l u xa n dt o r q u ec o n t r o l c h a r a c t e r i s t i c so fd t cs y s t e m ，f u z z yp is e l f - t u n i n gc o n t r o li s u s e di nf l u xa n dt o r q u e c o n t r o lo fd t cs y s t e m t h i sf u z z yp is e l f - t u n i n gc o n t r o l l e ru s e sf l u xa n dt o r q u e e r r o r a n de r r o rc h a n g er a t ea si n p u t ，p ic o n t r o l l e rp a r a m e t e r si si nr e a l - t i m eo n l l n ea d j u s t e d b yf u z z yl o g i cr u l e s ，s og o o df l u x a n dt o r q u ec o n t r o lp e r f o r m a n c e a r eo b t a l n e d s i m u l a t i o na n de x p e r i m e n ts h o wt h i sd t c s v mc o n t r o lm e t h o db a s e d o nf l u xa n d t o r q u ef u z z vp is e l f - t u n i n g c o n t r o ln o to n l yi m p r o v e t h es y s t e mr o b u s t n e s sa n d a d a p t a b i l i t vo fd i f f e r e n tc o n t r o lo b j e c t s ，b u t a l s oe n s u r et h ed t cs y s e mh a sg o o d f l u xa n dt o r q u et r a c k i n g c o n t r o ld y n a m i cq u a li t y a n dc a u s et o r q u ep u l s e a n a e l e c t r o m a g n e t i cn o i s es u p p r e s s e db e t t e r b a s e do ne s t a b l i s h i n gt h et r a d i t i o n a li n d u c t i o nm o t o rd t cs y s t e ms i m u l a t i o n m o d e la n dt h ei m p r o v e di n d u c t i o nm o t o rs p e e ds e n s o r l e s s d t cs y s t e ms i m u l a t i o n m o d e li nm a t l a b 7 8 s i m u l i n ks i m u l a t i o np r o g r a m m i n ge n v i r o n m e n t ，t h i s d i s s e r t a t i o n s i m u l a t e st h et w om o d e l sa n ds i m u l a t i o nr e s u l t ss h o w t h a tt h ep r o p o s e dd t cm e t h o d o fp a r 鋤e t e ri d e n t i f i c a t i o na n dm e t h o do ff l u xa n dt o r q u ec o n t r o l a r ec o r r e c t s p e e d s e n s o r - 1 e s sd t ci n d u c t i o nm o t o rs y s t e m t e s tp l a t f o r m i sc o n s t r u c t e db yu s l n g d s p i c 3 0 f 6 010 ap r o d u c e db ym i c r o c h i pc o r p o r a t i o n i nu s aa n dp m 5 0 c l a 12 0 p r o d u c e db ym i t s u b i s h ic o r p o r a t i o ni nj a p a na n dm a n ye x p e r i m e n t s l sd o n el nt n l s t e s tp l a t f o r m i ns o f t w a r ed e s i g n ，d s pc o n t r o ls o f t w a r es u c c e s s f u l l y i sd e v e l o p e d b y u s i n gm i x e dca n da s s e m b l yl a n g u a g ep r o g r a m m i n g m e t h o d ，a n da c h i e v e sn l g n p e r f o r m a n c ec o n t r o lo fi n d u c t i o nm o t o r al a r g en u m b e r o fe x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o w t h a tt h ep r o p o s e dm e t h o do fp a r a m e t e ri d e n t i f i c a t i o no fd t c i n d u c t i o nm o t o rs p e e d s e n s o r 1 e s sa n df u z z yp is e l f - t u n i n gc o n t r o lm e t h o db a s e do n f l u xa n dt o r q u ea r e e f f e c t i v ea n dc o r r e c t k e yw o r d s ：i n d u c t i 。nm o t o r ；i n t e l l i g e n t c o n t r o l ；s p e e ds e n s o r - l e s s ；d i r e c tt o r q u e c o n t r o l ；p a r a m e t e ri d e n t i f i c a t i o n ；m o d e l r e f e r e n c ea d a p t i v es y s t e m ； f u z z yp is e l f - t u n i n gc o n t r o l v l 1 3 3 滑模變結(jié)構(gòu)控制6 1 3 4 系統(tǒng)辨識(shí)6 1 3 5 模糊邏輯控制7 1 4 感應(yīng)電機(jī)無速度傳感器d t c 調(diào)速系統(tǒng)8 1 4 1 感應(yīng)電機(jī)d t c 系統(tǒng)的控制特點(diǎn)8 1 4 2 感應(yīng)電機(jī)d t c 系統(tǒng)的電機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型9 1 4 3 感應(yīng)電機(jī)d t c 系統(tǒng)的控制原理1 2 1 4 4 感應(yīng)電機(jī)無速度傳感器d t c 系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)1 4 1 5 本文研究的主要內(nèi)容1 8 第2 章感應(yīng)電機(jī)d t c 系統(tǒng)仿真與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建立2 0 2 1 引言2 0 2 2 感應(yīng)電機(jī)d t c 系統(tǒng)仿真模型的建立2 0 2 2 1 定子磁鏈與轉(zhuǎn)矩辨識(shí)器仿真模塊2 0 2 2 2 坐標(biāo)變換仿真模型2 l 2 2 3 定子磁鏈幅值調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)及速度調(diào)節(jié)仿真模型2 2 2 2 4 磁鏈區(qū)間判斷仿真模型2 3 2 2 5 電壓開關(guān)矢量選擇表仿真模型2 3 2 2 6 感應(yīng)電機(jī)傳統(tǒng)d t c 系統(tǒng)的仿真模型2 6 2 3 感應(yīng)電機(jī)d t c 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建立2 7 2 3 1 感應(yīng)電機(jī)d t c 系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)2 7 v i l 4 4 3 5 1p i 校正的定子磁鏈閉環(huán)辨識(shí)原理4 4 3 5 2 仿真研究4 6 3 5 3 實(shí)驗(yàn)研究4 8 3 6 本章小結(jié)5 0 第4 章基于定子電流誤差的模糊邏輯定子電阻辨識(shí)方法51 4 1 引言51 4 2 感應(yīng)電機(jī)定子電阻一般辨識(shí)方法5 2 4 2 1 基于p i 校正的定子電阻辨識(shí)器5 2 4 2 2 基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的定子電阻辨識(shí)器5 3 4 2 3 基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的定子電阻辨識(shí)器5 3 4 2 4 基于定子電流和頻率的模糊邏輯定子電阻辨識(shí)器5 4 4 3 基于定子電流誤差的模糊邏輯定子電阻辨識(shí)器5 5 4 3 1 定子磁鏈和轉(zhuǎn)矩受定子電阻變化的影響分析5 6 4 3 2基于定子電流誤差的模糊邏輯定子電阻辨識(shí)原理5 7 4 3 3 仿真研究5 9 4 3 4 實(shí)驗(yàn)研究6 1 4 4 本章小結(jié)6 2 第5 章感應(yīng)電機(jī)d t c 交互式m r a s 速度觀測方法6 3 5 1 引言6 3 5 2 基于全階自適應(yīng)狀態(tài)觀測的速度觀測器6 3 5 3 基于m r a s 的參數(shù)辨識(shí)基本原理6 5 v i i i 6 8 6 8 6 9 6 9 6 9 7 1 7 2 7 3 7 4 7 4 7 5 7 5 7 5 7 7 統(tǒng)7 9 6 4 1 改進(jìn)的感應(yīng)電機(jī)d t c s v m 控制策略7 9 6 4 2 磁鏈與轉(zhuǎn)矩模糊p i 自校正控制器8 2 6 4 3 仿真研究8 4 6 4 4 實(shí)驗(yàn)研究8 6 6 5 本章小結(jié)8 8 結(jié) 念8 9 參考文獻(xiàn)9 2 致 射10 4 附錄a 博士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文清單、科研和獲獎(jiǎng)情況1 0 5 i x 感應(yīng)電機(jī)無速度傳感器d t c 參數(shù)辨識(shí)與控制方法的研究 插圖索引 相感應(yīng)電機(jī)的物理模型1 0 六邊形磁鏈軌跡圖13 似圓形磁鏈軌跡圖1 3 速度反饋的傳統(tǒng)d t c 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖1 3 子磁鏈與轉(zhuǎn)矩辨識(shí)器仿真模型2 1 標(biāo)變換仿真模型2 2 子磁鏈幅值調(diào)節(jié)仿真模型一2 2 矩調(diào)節(jié)仿真模型j 2 2 速調(diào)節(jié)仿真模型2 3 圖2 6 定子磁鏈所在扇區(qū)的示意圖2 3 圖2 7 三相電壓型逆變器主電路一2 4 圖2 8 定子磁鏈?zhǔn)噶寇壽E與電壓開關(guān)矢量關(guān)系圖2 4 圖2 9 電壓開關(guān)矢量選擇表仿真模型2 6 圖2 1 0 感應(yīng)電機(jī)傳統(tǒng)d t c 系統(tǒng)的仿真模型2 6 圖2 11 改進(jìn)的感應(yīng)電機(jī)無速度傳感器d t c 系統(tǒng)的原理框圖2 7 圖2 1 2 感應(yīng)電機(jī)d t c 系統(tǒng)的控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖2 7 圖2 1 3d s p 與e p l d 接口原理框圖2 8 圖2 1 4d s p i c 3 0 f 6 0 1 0 a 控制單元電路2 9 圖2 1 5a 相電流檢測與調(diào)理電路3 0 圖2 16 電壓檢測電路31 圖2 1 7 帶光電隔離的c a n 總線接口電路3 1 圖2 1 8 帶光電隔離的r s 4 8 5 接口電路3 2 圖2 1 9 系統(tǒng)主電路拓?fù)湟? 2 圖2 2 0 三菱i p m 內(nèi)部邏輯電路圖3 3 圖2 2 1i p m 光耦隔離驅(qū)動(dòng)電路3 3 圖2 2 2 實(shí)驗(yàn)研究平臺(tái)3 4 圖2 2 3i p m 逆變器主電路3 4 圖2 2 4d s p 控制電路3 4 圖3 1 基于低通濾波器補(bǔ)償?shù)亩ㄗ哟沛滈_環(huán)辨識(shí)器框圖4 0 圖3 2 基于均值補(bǔ)償?shù)亩ㄗ哟沛滈_環(huán)辨識(shí)器框圖4 l 圖3 3 基于均值補(bǔ)償?shù)亩ㄗ哟沛滈_環(huán)辨識(shí)器仿真模型4 2 x 博士學(xué)位論文 3 4 疊加一個(gè)直流分量0 8 時(shí)純積分器辨識(shí)的定子磁鏈曲線4 2 3 5 疊加一個(gè)直流分量o 8 時(shí)基于均值補(bǔ)償辨識(shí)的定子磁鏈曲線4 2 3 6 基于p i 校正定子磁鏈閉環(huán)辨識(shí)的d t c 系統(tǒng)原理框圖4 5 3 7 基于p i 校正的定子磁鏈閉環(huán)辨識(shí)器4 5 3 8p i 校正的定子磁鏈閉環(huán)辨識(shí)器仿真模型4 6 3 9 隨機(jī)擾動(dòng)時(shí)