基于CESO磁链观测器的模型参考自适应感应电机转速辨识,关于免费磁链论文范文在这里免费下载与阅读,为您的磁链相关论文写作提供资料。
磁链论文参考文献：
摘 要：针对感应电机无速度传感器矢量控制下的速度辨识问题,设计了一种基于扩展状态观测器的闭环转子磁链观测器（CESO）,并提出以其作为参考模型的模型参考自适应（CESO-MRAS）转速辨识方法.该磁链观测器将模型中不确定部分进行状态扩展并反馈补偿,是一种闭环观测器,因而对电机转子电阻变化以及外部扰动具有良好的鲁棒性,克服了传统电压转子磁链模型的纯积分和低速区的电压降问题.通过与传统MRAS的仿真比较研究,在转子电阻和转矩的大范围变化低速区,该算法能显著提高矢量控制系统的速度动态辨识能力和转矩抗扰能力.仿真和实验结果验证了该方法的正确性和有效性.
关键词：感应电动机；闭环扩展状态观测器；模型参考自适应；转子磁链观测；转速辨识
DOI：10.15938/j.emc.2016.04.008
中图分类号：TM 315 文献标志码：A 文章编号：1007-449X（2016）04-0057-07
0 引言
在有速度传感器的感应电机矢量控制系统中,在电机机端安装光电脉冲编码器是一种实用而有效的转速检测方法,但有速度传感器增加了系统的成本和复杂性,降低了系统的可靠性.无速度传感器技术可简化系统结构,提高系统可靠性,已成为感应电机控制领域的热门研究课题之一.
近年来,国内外学者提出了多种感应电机转速辨识方法,如滑模观测器、扩展卡尔曼观测器、注入信号法、优化电压模型法和模型参考自适应系统方法.基于感应电机理想模型和稳定性理论的模型参考自适应系统（model ref-erence adapt system,MRAS）具有稳态精确度较高、算法较简单的优点,且参数辨识的渐近收敛性由Lyapunov方程和Popov超稳定性理论保证,此参数辨识方法受到广泛关注,已经被提出并应用于感应电机无速度传感器矢量控制系统中.
依据参考模型与可调模型的不同选择,基于MRAS的转速辨识方法也多样化.参考模型本身参数的准确度是影响速度辨识精确度的关键,所以参考模型的选择是研究难点,其中研究最多的是以电压模型为参考模型,以包含转速和转子电阻的电流模型为可调模型的MRAS转速辨识法,该方法实用性强,但存在积分初值和漂移问题,为了解决积分问题.文献采用了改进磁链观测器的MRAS的转速辨识方法,在参考模型中引入定子磁链补偿电压,而定子磁链在低速区受定子电阻变化影响,导致参考模型的精确度存在诸多不确定性.文献采用了基于反电动势的MRAS的转速辨识方法,避开了参考模型的纯积分问题,但低速时反电势变化小,算法对定子电阻的变化鲁棒性差,辨识的动态误差较大.文献提出的MRAS转速辨识方法中,以感应电机模型为参考模型,以双电流模型为可调模型,克服了电压模型的不足,算法对电机参数变化的鲁棒性强,但未考虑电机参数大范围变化时的转速辨识问题.文献提出了一种基于双参数的MRAS转速辨识方法,对定子电阻辨识以提高参考模型的精确度.文献提出了一种基于变结构的MRAS转速辨识方法,以滑模控制策略替代MRAS中PI自适应率,克服了MRAS对系统参数变化时边界难于确定的不足,但未对电压参考模型带来的积分问题提出解决方案.
以上提到的MRAS转速辨识方案中参考模型均采用开环观测方法,观测精确度依赖于感应电机的部分参数和电流电压传感器的测量精确度,降低了辨识算法的鲁棒性.
本文提出一种基于闭环扩展状态观测器（closed loop extended state observer,CESO）磁链观测的MRAS感应电机转速辨识方法,作为参考模型的CESO磁链观测器不依赖于电机参数,在低速区也能准确辨识转子磁链.磁链CESO利用状态扩展和闭环补偿方法,保证了电机参数发生变化的情况下的转子磁链观测精确度.解决了传统电压模型的积分初值和直流偏置问题,消除了低速时转子电阻变化对转速辨识的影响,提升转矩的抗扰能力,最后利用Popov超稳定性理论分析了系统的稳定性.仿真和实验结果验证了算法的有效性.
1 基于CESO的MRAS的转速辨识
1.1 基于MRAS的转速辨识原理
MRAS是一种基于稳定性设计的参数辨识方法,保证了参数辨识的渐近收敛.其主要思想是将不含未知数的方程作为参考模型,而将包含待辨识参数的方程作为可调模型,利用两个模型中相同物理意义的输出量误差构成合适的自适应律来实时调节可调模型的待测参数,最终达到控制对象的输出跟踪参考模型的目的.
两相静止坐标上的转子磁链电压模型可表示为（1）
式（1）、式（2）中,ψvrα、ψvrβ、ψirα、ψirβ表示电压与电流模型输出的转子磁链,因此可将与转速无关的电压模型作为参考模型,电机转速相关的电流模型作为可调模型,把辨识的转速反馈给可调模型,当两个模型的输出一致时,辨识转速趋于实际转速,原理框图如图1所示.
上述MRAS转速辨识方法中参考模型大多采用电压模型,因具有算法简单和电机转子参数影响小的优势,但定子电阻压降、纯积分环节等问题影响了低速区的转速辨识精度和系统稳定性.
2 基于ESO的转子磁链观测模型
利用扩展状态观测器（extended state observer,ESO）进行转子磁链观测时,可根据观测所得磁链进行反馈补偿与否分为开环ESO和闭环ESO两种.以观测器结构和补偿方法对两种ESO观测器进行推导.
2.1 开环ESO观测器
选择定子电流、转子磁链为状态变量,则感应电机在两相静止坐标系的状态方程为（3）
在感应电机大转矩低速运行时,电机参数Rr变化明显,如何减小Rr的影响是提高磁链观测精确度的关键因素.将式（3）中电流动态方程进行整理,把带有转子电阻项合并在一起,得到（4）不妨定义新的状态量w1、w2如下：（5）
结论：适合不知如何写磁链方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于磁链论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
基于度和路径优先连接的集聚型供应链网络演化模型
摘要：集聚型供应链供应链网络具有无标度性、高集聚性等特征。以往研究忽视了供应链网络的高集聚性，使得供应链网络模型不能够准确刻画实际的集聚型供应链。
随机需求下考虑风险行为闭环供应链网络均衡模型
摘要：以变分不等式和均衡理论为基本研究工具，研究了随机需求与再制造率不确定条件下多个竞争型的供应商、制造商、零售商及消费市场的行为及均衡条件。对。
非对连续情况下冲突对供应链绩效作用模型
摘要：供应链内冲突是影响供应链绩效的重要因素之一，冲突强度的大小对供应链绩效的影响程度也各不相同。本文基于冲突理论构建了连续非对称情况下冲突对供。
网购供应链网络均衡模型
摘要：本文假设网络零售商和消费者之间商品流既可以通过顾客自提的方式实现，也可以通过快递服务的方式实现，建立了电子商务环境下的网购供应链网络均衡模。