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基于滑模控制的异步电机无速度传感器DTC研究

2012-02-15朱威威薛重德申友涛

电子设计工程 2012年10期

朱威威,薛重德,申友涛,徐 俊

(南京航空航天大学 江苏 南京 210016)

直接转矩控制(DTC)是继矢量控制之后发展起来的一种高性能的交流调速控制理论,该理论自1985年提出以来,就以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动、静态性能而得到了广泛的关注。无速度传感器技术与直接转矩控制技术的结合进一步提高了电机控制系统的性能,是目前交流调速领域的研究热点和发展趋势。

目前较为常见的无速度传感器转速辨识算法有模型参考自适应法、全阶磁链观测器、卡尔曼滤波、人工智能等。模型参考自适应和全阶磁链观测法通过合理的参数选择能够得到较理想的控制效果,但在转速估算过程中需要用到转速信息,转速误差反馈到计算过程中,影响计算精度;卡尔曼滤波估算的转速精确度高,但计算量大,计算时间长;人工智能法需要积累大量的专家知识,系统设计较为复杂[1]。文献[2]提出了一种基于滑模变结构控制的无速度传感器控制技术,建立了控制模型,分析了滑模存在的条件,但所建立的滑模控制器结构复杂,引入的参数过多;文献[3]提出的滑模速度辨识算法用到两个电流滑模观测器,电流估算过程需要用到转子时间常数和转速等信息,对转速的精确辨识产生影响。

文中应用滑模变结构控制理论,提出了一种结构简单的速度辨识算法,运用滑模控制理论对定子电流和转子磁链进行估算,转子磁链的估算不涉及转子时间常数和转速等信息,提高了系统的鲁棒性。……

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