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          永磁同步電機(jī)無速度傳感器改進(jìn)DTC研究

          作者: 時間:2013-10-09 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
          系統(tǒng)控制對象為Minas A系列MDMA152A1G交流,電機(jī)參數(shù):額定電壓200 V,額定電流9.4 A,額定轉(zhuǎn)矩7.15 N·m,額定轉(zhuǎn)速2 000 r·min-1,np=4,定子電阻0.2 Ω,轉(zhuǎn)子慣量1.23×10-3kg·m2,磁鏈給定0.24 Wb。EKF算法的參數(shù)和初值如下:P(0)=diag(0.001,0.001,1 000,0.001);Q(k-1)=diag(0.001,0.001,1 000,0.02);R(k)=diag(25,25);x(0)=zeros(4,1)。圖3為電機(jī)在給定轉(zhuǎn)速分別為1 500 r·min-1,800 r·min-1和80 r·min-1時,空載起動的實測轉(zhuǎn)速ns與EKF觀測的轉(zhuǎn)速ng波形。其中ns是通過光電碼盤由DSP在線測得??梢?,在不同的給定轉(zhuǎn)速下,電機(jī)在起動和穩(wěn)態(tài)運行過程中,EKF觀測器都能較好地估計出實際轉(zhuǎn)速,電機(jī)運行平穩(wěn)。電機(jī)在低速運行時,轉(zhuǎn)速有一定波動,這是因為在低速時實際需檢測的反饋信號值很小,電流諧波和A/D轉(zhuǎn)換誤差等干擾因素就顯得較為突出,使得轉(zhuǎn)速有一定波動,因此采用此方法電機(jī)在低速的運行性能不如中高速的運行性能。

          本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/237791.htm


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          圖4a為電機(jī)在給定轉(zhuǎn)速為800 r·min-1時,空載穩(wěn)定運行時EKF觀測器所觀測的ψα,ψβ波形;圖4b為ng,定子磁鏈幅值ψs波形;由圖4a,b可見,系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行時,ng,ψs與其給定值相等,且脈動很小,系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)態(tài)性能。圖4c為電機(jī)在給定轉(zhuǎn)速為800 r·min-1空載穩(wěn)定運行情況下,將給定轉(zhuǎn)速突增為1 500 r·min-1時的ng,ns波形,可見,當(dāng)給定轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時,ng可較快地跟蹤ns變化;圖4d為給定轉(zhuǎn)速為800 r·min-1穩(wěn)定運行時,突減負(fù)載時所得到的ng,Te波形,可見,突減負(fù)載時轉(zhuǎn)速幾乎沒有波動,同時也驗證了所建立的控制系統(tǒng)具有良好的魯棒性。

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          5 結(jié)論
          針對改進(jìn)系統(tǒng),采用擴(kuò)展卡爾曼濾波器實現(xiàn)對電機(jī)磁鏈和轉(zhuǎn)速的準(zhǔn)確估計,實驗結(jié)果表明提出的策略的可行性與正確性,并可得到以下結(jié)論:①采用該方法,電機(jī)能在較寬轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)起動和穩(wěn)定工作;②在轉(zhuǎn)速和負(fù)載變化過程中,擴(kuò)展卡爾曼濾波器觀測出的轉(zhuǎn)速和磁鏈都能準(zhǔn)確跟蹤給定值,控制系統(tǒng)靜、動態(tài)性能較好,魯棒性較強(qiáng)。


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