鄭州電力機械廠鄭曉露

矢量控制中轉子磁鏈的自適應觀測及電機參數辨識鄭曉露、劉紅星（鄭州電力機械廠，河南鄭州450004）摘要：為了在現代異步電機高性能調速矢量控制系統(tǒng)中實現磁鏈的準確觀測及參數的在線辨識，本文提出了一種模型參考自適應觀測方法。在電機運行過程中，以電機為參考模型，構造了一種可調模型，建立了一個模型參考自適應系統(tǒng)，對電機的轉子磁鏈及其易變參數進行了實時在線觀測。仿真結果表明，觀測器能夠準確觀測轉子磁鏈及電機參數。關鍵詞：轉子磁鏈自適應觀測器正實誤差參數辨識1引言在現代異步電機變頻矢量控制調速系統(tǒng)中，準確觀測轉子磁鏈是系統(tǒng)取得高性能的前提條件，也是矢量控制的關鍵技術。磁鏈觀測有兩種基本方法：電流模型法和電壓模型法。電流模型涉及到時變特性顯著的轉子時間常數主要是轉子電阻，當電機的運行溫度發(fā)生變化或磁鏈出現飽和時，轉子電阻變化范圍較大，影響了矢量控制的性能；電壓模型為純積分環(huán)節(jié)，誤差積累和漂移問題嚴重，容易導致系統(tǒng)失穩(wěn)，而且在低速時，定子電阻的壓降作用明顯，測量誤差淹沒了反電動勢，使得觀測精度較低。本文提出了一種基于模型參考的磁鏈自適應觀測方法，在觀測磁鏈的同時對易受溫度影響的定、轉子電阻進行在線辨識，建立了仿真模型，并給出了仿真實驗的結果。2觀測模型及誤差模型的建立在轉子坐標系下，以定子電流和轉子磁鏈為狀態(tài)變量，定子電壓為輸入變量，以鼠籠式感應電機為例，電機的狀態(tài)方程表示如下式[4]：（1）因為電感參數基本不隨電動機的溫升而變化，當激磁情況一定時，它們是基本不變的。所以為減少可調參數，假設定、轉子互感及自感已知，而且轉速可測。取（1）式的1、3、4行簡寫如下：（2）其中：，。根據（2）式構造觀測模型如下：（3）啟式中媽，耗。奴其中平是為克最終相得到潛正實勺誤差毀模型菊而引得入的司，其旋中的傍微分耳作用樂將在瞎下面絲推導詳中去晶掉。蹦定義蠢參數倚偏差澡：括（蕉4暫）雄從而霸有汗:留（撓5斧）破定義忌狀態(tài)番偏差墨：穗序（團6誦）強將式悉（論5喇）代番入式斤（搏3由）余得郵：扭（7蝦）邪對于蔑式（齒7廊）的妨第2需、3誠行，艷其中響參數鼻常值衰部分億的迫濾波指作用縱和微敲分作民用可除以相憑互抵壯消妖，故篇觀測動模型帽可重筒寫為痕：亞（8深）脂式（闖8）叉減式吐（滿2折）的慎相應縮行得島誤差警模型益：慰（9吳）春其中殿：林（1灰0）陸誤差允模型辛式（吳9）皂用框價圖表筑示如袖圖泊1所裁示：綁圖1脫轉月子磁壘鏈自脾適應纖觀測繭的誤目差模姑型按3者參填數自混適應筍律的概設計蝦及自蒼適應沾模型蹈的建滋立予由誤奏差模罵型框勇圖，沈顯然秧，鎮(zhèn)嚴格周正實瘋。另襖外，聰因為湯，所衣以只購要取轟，就層又可路保證亦嚴格顆正實掀。鋪根據雕自適盞應理未論削正實聚誤差褲傳遞案函數比條件豬下的罰參數環(huán)調整甲算法猛，可劣得如子下參緊數自督適應之律：虹（1瓜1）時式中廊：鑄因為善：玩（耗12勢）購將式解（1晝2）葬代入諒式（君3）警，游對第送2、癥3倉行搭進月行變遺形山有：運（1慢3）刺將參宿數調倆整律嶼式（衣11碑）中喂第元3復、公4旗行代池入式巡（1圈3）歌第2厭、3桐行，摔最終艙得到蘆輔助晨系統(tǒng)剖：生（1者4）年由式睡（1鵲4）雞、扛（1往1）值、（除10惜）遙組成萬感應謹電機莫轉子腐磁鏈嘆自適慶應觀輕測器炊，可范以保姐證系皺統(tǒng)穩(wěn)傍定，倍同時眾，當餓定子釣電壓鬧充分非激勵危時，師有參斧數偏遲差：柄，挺和貢，鏟。所掀以，默式（拳14賭）、趣（1濫1）述、（細10柜）在登自適榴應磁貢鏈觀乎測的職同時林，也倡可華作為俱對感忌應電乖機參桃數進突行辨悶識堪的參問數辨耕識器茫。余由以疫上分剩析，行最終走可得晝如下答磁鏈淋自適將應觀農測和勵參數獻辨識仰模型墓：時輔助削模型度：航（劍15胞）初參數孩調整槐算法忘：候（飽16選）紛4拌仿呀真試開驗結減果搭由式昨（詢15福）、?。ǘ?6量）在追Ma囑tl迷ab乖/S皮im留ul林in自k潑中建柄立禁仿真濕模型偽，其閑中電謠機各李項參北數為三：4別KW秒/3鼓80勸V，攜2對躲極，陳。賞取自凡適應糧系統(tǒng)跑中各淘項班系數犧：爆。輸圖2呀給出虎了實跑際磁跟鏈與疊自適務應觀弟測磁嚴鏈對目照，愉圖3勒和圖匹4為絲定、礦轉子賓電阻迎實際似值和削觀測徹值的握收斂襪過程惜。刃圖2繳圖3喝欲拉英圖4隙5敞結側論磚以上啞轉子遮磁鏈膚的自臭適應拔觀測農，因壤為在愚觀測遭器中起引入即了定蘿子電外流誤慰差的刃負反墊饋，鬧屬于垂閉環(huán)眨觀測套，具馬有很屢強的寨魯棒座性；探不需為要復碌雜的么計算參，易鋤于實當現，筐也不吹依賴且于易責變的樹轉子四時間封常數裂，具拳有很瞞強的約通用富性。另仿真噴結果辟表明筍，該丘模型恨可以帶快速稼地、匪自適巡應地棚、準室確的裂觀測飼轉子眨磁鏈予，同訓時在愧線觀橫測定帥轉子隆電阻漲，能甩夠應桌用于梨高性孔能的壘調速煎系統(tǒng)巖。但旗是這球種方欣法需給要獲漿得電莖機的記轉速情，不華適合啦于無僵速度勝傳感泰器調蜓速系嫁統(tǒng)。屈參考變文獻洽：佳[1巾]（吧美）擊Bi章ma通l已K.架Bo躲se捆.現怨代電結力電糖子學態(tài)與交政流傳站動[手M]隸.北旨京：呢機械燈工業(yè)顫出版嚇社，優(yōu)20均05絡.抗33前1~井33竹6.錫[2器]咱夏超樸英.選交直淹流傳株動系糧統(tǒng)的叉自適槳應控掘制[蠟M]孤.北畢京：是機械洲工業(yè)惜出版怎社，弦19呀99凳.且54引~8盈3.浪[3金]碗李言膛俊吃張科使.失自適拾應控致制理蔬論及折應用紫[M蝦].叢西安阿：翁西北徒工業(yè)成大學嫁出版先社，猴20襖02獨.耐48役~緣59鍛[茂4辦]即陳伯泛時，杏陳敏拔遜，崖等.紅交流辨調速墨系統(tǒng)辨[M瓜].階北京田：機滅械工吳業(yè)出彎版社膽，2咽00富5.類作者紫簡介誠：凝鄭曉互露尤（1司97逃6遭-）讀，渣女閱，河領南環(huán)鄭州騙人，巖中級球職稱昏，著主要盡從事牛中高唯壓變嘴頻器燃的研職