余耀威 周少武 李苏城

摘 要：基于模型参考自适应（MRAS）转速估计法，为了解决电压模型在电机低速情况下转速估计误差较大等问题，本文提出了一种将电机自身作为参考模型的转速估计方法。通过MATLAB/Simulink仿真，结果表明该方法具有对异步电机参数的变化鲁棒性好，收敛速度快，转速估计精度高的特点。

关键词：模型参考自适应；转速估计；参考模型；MATLAB/Simulink

中图分类号：TM343 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2018）03-0041-03

An Improved MRAS Flux Observer and Speed Estimation Method

YU Yaowei，ZHOU Shaowu，LI Sucheng

（Hunan University of Science and Technology School of Information and Electrical Engineering & Hnust，Xiangtan 422201，China）

Abstract：Based on the model reference adaptive（MRAS）speed estimation method，in order to solve the problem that the speed estimation error of the voltage model is large in the low speed condition of the motor，a speed estimation method which uses the motor itself as a reference model is proposed in this paper. Through MATLAB/Simulink simulation，the results show that the method has the characteristics of good robustness，fast convergence and high precision of speed estimation for asynchronous motor parameters.

Keywords：model reference adaptive；speed estimation；reference model；MATLAB/Simulink

0 引 言

在異步电机矢量控制调速系统中，往往需要使用速度传感器（光电脉冲编码器）来实时获得电机转速信息。然而在电机绕组上加装速度传感器会使电机结构变得复杂，并且增加成本。所以无速度传感器的转速辨识成为了目前的研究热点[1]。

电机无速度传感器的转速参数估计法有很多，其中以模型参考自适应（MRAS）法相较简单，且参数的辨识精度高，因此得到了较为广泛的研究[2]。传统的MRAS法以带转速参数的电流模型作为可调模型，以不带转速参数的电压模型作为参考模型，取它们相同参数的误差（一般是转子磁链），然后对误差进行自适应调节机构调节，使其近似为零，此时的估计转速即为实际转速。该方法结构简单，但是其电压模型中存在一阶纯积分环节以及易受电机温升影响的定子电阻，使得其静态时产生直流偏差[3]，动态时导致参数辨识不准甚至无法收敛。

本文针对这些问题，提出了一种直接将电机自身模型作为参考模型，取电流估计模型与原来的电流模型相结合的模型作为可调模型，比较定子电流的估计值与实际值，并通过Popov超稳定定理确定转速自适应率，从而得到转速估计值，最后通过仿真实验验证了该方法的鲁棒性良好。……