基于滑模觀測(cè)器的異步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)研究.pdf

1、矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制策略的提出，極大地提升了異步電機(jī)的調(diào)速性能，使其達(dá)到與直流電機(jī)調(diào)速性能相媲美的程度。而異步電動(dòng)機(jī)在成本、可靠性、功率密度等方面的優(yōu)勢(shì)使得異步調(diào)速系統(tǒng)成為當(dāng)前電氣傳動(dòng)領(lǐng)域的主流方式。然而，對(duì)異步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，尤其是矢量控制系統(tǒng)而言，參數(shù)的準(zhǔn)確性直接決定了其運(yùn)行性能。盡管電機(jī)的標(biāo)稱(chēng)參數(shù)可以通過(guò)出廠實(shí)驗(yàn)或自動(dòng)調(diào)諧過(guò)程獲得，但電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，由于溫度、集膚效應(yīng)、磁飽和程度等因素的影響，電機(jī)參數(shù)通常會(huì)偏離其標(biāo)稱(chēng)值。就廣為

2、采用的間接磁場(chǎng)定向矢量控制系統(tǒng)而言，決定其性能的關(guān)鍵性參數(shù)是轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)（或轉(zhuǎn)子電阻）和勵(lì)磁電感參數(shù)，并且它們隨電機(jī)溫度或磁飽和程度的變化而發(fā)生變化，尤其是轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)隨溫度的變化難以通過(guò)查表或曲線擬合的方式進(jìn)行校正。為此，參數(shù)的在線校正成為電機(jī)控制性能提升的關(guān)鍵，也是近年來(lái)學(xué)界研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。本文通過(guò)設(shè)計(jì)滑模觀測(cè)器實(shí)現(xiàn)了對(duì)間接磁場(chǎng)定向異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電阻、轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)、以及勵(lì)磁電感的在線辨識(shí)，從而全面提升了矢量控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能。

3、
　　本文的主要工作如下:1、在建立異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了異步電機(jī)間接矢量控制系統(tǒng)，并對(duì)轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)偏差所產(chǎn)生的影響進(jìn)行了分析和討論;2、針對(duì)溫度變化對(duì)轉(zhuǎn)子電阻繼而對(duì)轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)所產(chǎn)生的影響問(wèn)題，提出了一種雙復(fù)合滑模面滑模觀測(cè)器，并通過(guò)對(duì)其構(gòu)造過(guò)程和物理機(jī)理的討論，使得復(fù)合滑模面的本質(zhì)得以清晰揭示，單個(gè)復(fù)合滑模面滑模觀測(cè)器的缺陷得以暴露，雙復(fù)合滑模面滑模觀測(cè)器的提出得以自然呈現(xiàn)，從而完善了復(fù)合滑模面滑模觀測(cè)器的設(shè)計(jì)理論;

4、3、通過(guò)仿真分析進(jìn)一步證明了所設(shè)計(jì)的雙復(fù)合滑模面滑模觀測(cè)器能夠較為準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子電阻的在線辨識(shí)，并具有較強(qiáng)的負(fù)載魯棒性和參數(shù)魯棒性;4、針對(duì)在電動(dòng)汽車(chē)場(chǎng)合，電流指令值的計(jì)算需要用到勵(lì)磁電感，且在新能源汽車(chē)電驅(qū)動(dòng)等具有較寬弱磁調(diào)速范圍的場(chǎng)合，電感參數(shù)變化較大的問(wèn)題。本文基于前述雙復(fù)合滑模面滑模觀測(cè)器的構(gòu)造機(jī)理進(jìn)一步設(shè)計(jì)了一種能夠同時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)子電阻、轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)、以及勵(lì)磁電感參數(shù)進(jìn)行在線辨識(shí)的雙復(fù)合滑模面滑模觀測(cè)器;5、搭建了10kW異步電動(dòng)機(jī)