吴志鸿，薛重德，尚广利（南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016）



基于无功功率的交流异步电机转速估算研究

吴志鸿，薛重德，尚广利
（南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016）

摘要：研究基于模型参考自适应的交流异步电机无速度传感器矢量控制系统的转速估计，提出以电机瞬时无功功率为模型的转速估计方法，消除定子电阻项和积分项，并根据Popov超稳定理论证明系统的稳定性。在以TMS320F2812DSP为控制核心的平台上进行实验。实验结果表明，所提模型的估计转速和实际转速在低速、中速、高速下都具有较好的动态性能和响应性能，模型具有较好的跟踪性能和稳定性。

关键词：交流异步电机；无功功率；Popov超稳定理论；模型参考自适应；无速度传感器

随着工业的发展，交流异步电机在工业的使用范围越来越广泛。为了实现良好的调速性能，转速闭环控制必不可少。传统的速度闭环通过使用速度传感器实现，但是速度传感器的使用存在以下问题［1］：1）降低电机传动系统的刚性和稳定性，增加系统复杂性；2）精度较高的传感器价格昂贵，增加系统成本；3）速度传感器通常对温度敏感，不适合高温、强磁场等恶劣条件；4）部分工业场合对于电机的安装空间有要求［2］。因此，无速度传感器控制成为了现代交流传动控制技术的一个重要研究方向，而其实现基础则是利用电机易测的电流、电压等物理量进行在线速度估计。

目前，无速度传感器转速估计方法主要有［3-4］：开环估计、模型参考自适应法、Luenberger状态观测器方法、扩展卡尔曼滤波器法、高频信号注入法、神经网络法等。……