论文部分内容阅读
异步电机是各类电机中应用最广、需求量最大的一种,广泛用于交流调速系统。异步电动机矢量控制实现了励磁电流与转矩电流的解耦控制而具有优良的动态性能,但其控制性能很大程度依赖于电机参数的精度,如何准确地获取这些参数是磁场定向控制系统的首要问题。在实际工况环境下,定转子绕组的参数随温度和磁饱和变化,导致转子磁链观测存在较大误差,影响定子电流完全解耦,导致磁链和转矩控制解耦失败,磁链和转矩出现瞬态振荡,从而恶化控制系统性能,因此,电机参数辨识成为电机研究领域的热点。本文首先介绍了电机参数辨识技术国内外研究现状,并对异步电机调速系统的控制策略进行总结和归纳,分析了基于转子磁场定向的电动机矢量控制策略。在传统测定异步电机参数的基础上,介绍了基于DSP320F2812数字信号处理器的参数自测定方法,利用变频器自身的资源,通过向电机注入直流电流和单相交流电流以及空载实验来完成异步电机的参数离线辨识。分析了转子时间常数的误差对异步电动机控制系统的动态性能的影响,提出了一种能同时在线辨识转子时间常数和转速的方法。构造基于无功功率的模型参考自适应系统来辨识转速,转子时间常数辨识采用小信号分析方法,辨识误差由速度估计误差和转矩电流两者的高频分量的乘积得到,从而实现了电机转子时间常数和转速的同时辨识。仿真实验结果表明,转速和转子时间常数可以准确、快速跟踪实际值变化。对控制系统的软硬件设计进行了详细的介绍。系统的硬件平台主要分为主回路和控制回路进行了介绍。在软件设计中,重点介绍了主程序、中断服务程序流程图和FFT算法。搭建带参数辨识的异步电机矢量控制系统软硬件平台进行实验,对异步电动机的参数进行离线辨识,对异步电机电流环、速度环进行测试来验证软硬件系统设计的正确性,实验验证转子时间常数变化对控制系统性能的影响,为系统优化及控制策略的改进等后续研究工作奠定了一定的基础。