基于DSP的电机转速MRAS矢量控制系统的设-论文
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第 9 期
2014 年 9 月
组 合 机 床 与 自 动 化 加 工 技 术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
No. 9
Sept. 2014
文章编号:
收稿日期:
基金项目:江西省研究生创新专项资金资助
作者简介:黄劭刚男南昌人南昌大学教授硕士研究方向为电机电磁场及电机控制通讯作者洪剑锋男南昌人 南昌
大学硕士研究生 研究方向为电机及其控制
基于 的电机转速 矢量控制系统的设计
黄劭刚,洪剑锋,宋凤林
(南昌大学 信息工程学院,南昌 )
摘要:以异步电机矢量控制基本原理为基础,通过 控制芯片,完成了无速度变频调速系
统的设计。 为了提高系统的抗干扰能力和动态特性,采用模型参考自适应法实时辨识转速。 对变频
调速系统的硬件、软件设计图给出了详细的介绍,并对设计的系统进行测试,实验表明:该调速系统
结构简单,实现方便,具有良好的控制性能。
关键词:矢量控制;模型参考自适应;无速度传感器
中图分类号:; 文献标识码:
Design of Induction Motor Vector Control System Based on the Speed
Model Reference Adaptive System on DSP
Abstract Based on the basic principle of induction motor vector control system design of speed sensor-less
frequency control system is completed on the platform with the chip-TMSF. For improving the coun-
termeasures resistance and the dynamic performance the method of speed model reference adaptive system
is utilized. Also a detailed description is given about how to design the hardware and software of the fre-
quency control system. Lastly experimental studies are carried out on the motor. The results show that the
system can estimate the motor speed with precision and have a good dynamic control performance.
Key words vector control model reference adaptive system speed sensor-less
0 引言
交流电动机具有结构简单等优点但其动态数学
模型具有非线性多变量强耦合的性质比直流电动机
复杂的多 常用的感应电动机变频调速方法有
控制
转差频率控制
磁场定向控制
直接转矩
控制
变压变频调速系统是基于电机的稳态模型仅用
于动态性能要求不高的场合 磁场定向控制是将异步
电动机模型通过矢量变换将模型等效为直流电动机
这样即可按照直流电动机的控制思路来控制交流电
动机 直接转矩控制本质上和磁场定向控制一样通
过控制定子磁链实现高性能调速 高性能的交流调速
系统需要转速调节和转速反馈因而需要能提供转速
信号的 传感器如测速发电机光电编码器或旋转编
码器等 然而在电动机轴上安装转速传感器需要保证
较好的同轴度否则将影响测速精度在湿度较高温
差较大等恶劣环境下甚至无法正常工作速度传感器
价格昂贵将增加调速系统的投资 因此基于无速度
传感器的交流调速系统设计受到人们普遍的关心和研
究 而其核心是如何进行磁场旋转定向和速度的辨
识 对于速度的辨识主要有直接计算法转子齿谐波
法自适应转速观测器法神经元网络法和滑膜变结构
参数估计法 智能算法在硬件实现上有一定的难度
故采用一种在两相旋转坐标系下实现的模型参考自适
应法该方法以电压模型为参考模型电流模型为可调
模型 电流电压的准确测量是实现磁场定向的关键
本文采用一种中间值求平均的算法 最后以 公司
的芯片 为控制核心板对无速度传感器
变频系统进行实验实验结果表明采用模型参考自适
应法能准确地辨识转速
1 无速度传感器变频调速系统的工作原理
矢量控制的基本思想就是通过坐标变换磁链定
向等计算处理一个异步电动机在模型上等效为直流
电机即实现了磁链和转矩 转速 的解耦控制 无速
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