冯高明， 徐 铮

(河南理工大学 电气工程与自动化学院，河南 焦作 454000)

0 引 言

为了达到高精度的转速闭环控制及磁场定向的目的,要在电动机轴上安装速度传感器[4]。但煤矿井下环境恶劣，使得速度传感器容易进水、发生碰撞，从而降低系统的可靠性[1～3]。面对这诸多问题需要改善，国内外的许多学者和科技人员展开了无速度传感器的变频调速系统研究，目前转速观测器的主要方案有：转差频率计算法、串联双模型转速观测器、基于状态方程的直接综合法、模型参考自适应(model reference adaptive,MRAS)转速观测器、扩展卡尔曼滤波速度观测方法[5]。

本文旨在研究以变频调速为控制策略的矿用电机车无速度传感器矢量控制系统。

1 无速度传感器的实现方法

无速度传感器矢量控制的核心技术是如何准确地获得电机的磁链和转速[6]。而转速的估算精度又直接受磁链估计器的影响，所以,要想获得高精度的调速性能，必须经过多次实验获得电机本体准确的参数，并用这些参数通过算法在程序中得以恰当的体现。本文的实验中，各物理量均已归一化处理，无量纲。

1.1 转子磁链观测器

在转子磁链观测器的设计过程中，输入的是两相静止电压和两相静止电流，经此模块，输出转子磁通和磁通角，来完成磁链观测的作用[7]。从电机的数学模型出发，可以知道电机在两相静止坐标系上的电压矩阵方程为

(1)

提取此矩阵的前两行可以得到

usα=(Rs+Lsdp)isα+Lmdpisα

(2)

usβ=(Rs+Lsdp)isβ+Lmdpisβ

(3)

转子磁链在两相静止坐标系下的分量……