本文研究了基于数字信号处理器(DSP)的自适应速度辨识直接转矩控制系统。直接转矩控制技术是交流变频调速技术领域继矢量控制之后的又一突破,它能够实现快速且良好的动态响应特性。本研究关注于如何通过自适应磁链观测器来取代传统直接转矩控制中使用的积分器,通过这种替代,解决了传统积分器在低速范围内估算不准确的问题,并结合模糊控制技术,提高了系统的鲁棒性。
在引言部分,作者首先介绍了直接转矩控制技术的重要性,以及传统积分器在速度估算中的局限性。接着,提到了无速度传感器交流传动的研究热点,指出了传统的速度传感器增加成本且降低可靠性的问题。随后,作者回顾了无速度传感器方面的历史研究,并提出了本研究的创新点,即采用自适应磁链观测器构造新型速度估计器,并将模糊控制技术应用于开关状态选择器,以提高低速范围的运行效果。
异步电机数学模型是本研究的理论基础,该模型以定转子磁链作为状态变量,并采用矩阵形式进行描述。其中,定子磁链矢量、转子磁链矢量、电压矢量和定子电流矢量是模型的基本变量。作者通过对电机数学模型的分析,推导出能够准确观测定子磁链的自适应磁链观测器,同时构造了新型的速度估计器。
基于DSP核心芯片TMS320LF2407A,作者建立了数字化控制系统。该系统结合了模糊控制器和自适应速度估计器,实现了对定子磁链和转速的准确观测,尤其在低速下仍能保持很高的性能。仿真和实验结果验证了所提出方法的有效性,展示了系统对电机定子磁链的观测精度高,转速估算准确的特性。
在关键词中,感应电机、直接转矩控制、模糊控制和无速度传感器共同构成了本文的研究主题。直接转矩控制技术在交流电机控制领域具有重要的地位,模糊控制作为一种智能控制策略,与自适应速度辨识技术的结合,使得控制系统具有良好的动态性能和鲁棒性,而无速度传感器运行状态则进一步降低了系统成本并提升了可靠性。
本研究为交流电机控制领域带来了一种新的解决方案,通过技术的融合与创新,为高性能电机调速系统的设计与实现提供了理论支持和实践指导。研究结果表明,基于DSP的自适应速度辨识直接转矩控制系统能够在不使用速度传感器的情况下,提供精确的定子磁链和转速估算,尤其适用于对动态性能和可靠性要求较高的应用环境。