无速度传感器异步电机控制系统仿真研究.doc
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无速度传感器异步电机控制系统仿真研究,全文46页 约12000字论述详尽图文并茂交流电机早在十九世纪八十年代中期就已问世，由于它具有消耗原料少，制造成本低，结构牢固，运行安全可靠，环境适应性强以及易于向高电压、高速度和大容量方向发展等特点，迅速得到广泛的应用。但是，在二十世纪的大部分年代，鉴于直流传动具有优越的调速性能，...
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无速度传感器异步电机控制系统仿真研究
全文46页 约12000字 论述详尽 图文并茂
交流电机早在十九世纪八十年代中期就已问世，由于它具有消耗原料少，制造成本低，结构牢固，运行安全可靠，环境适应性强以及易于向高电压、高速度和大容量方向发展等特点，迅速得到广泛的应用。但是，在二十世纪的大部分年代，鉴于直流传动具有优越的调速性能，高性能可调速系统一般采用直流电机，而约占电气传动总容量80%的不变速传动系统则采用交流电机。这种所谓的不变速系统是指交流电机本身不进行调速，而为了达到对整个系统的控制又不得不采用其它的措施(如挡板，阀门等)进行调速，从而白白消耗了大量的电能。另外，直流电机由于它的特殊结构（电刷和整流子）而使得它既不容易适合高速运行，更不容易在恶劣环境下工作。这样，如何从本质上改变交流电机调速控制特性，使之具有直流电机的调速性能，便成为近几十年来各国学者努力研究的主要课题之一。
20世纪80年代出现的直接转矩控制理论，给我们提供了一种高性能的交流变频调速方法。直接转矩控制采用空间矢量的分析方法，直接在定子坐标系下计算与控制交流电动机的转矩，采用定子磁场定向，借助于离散的两点式调节(Band-Band控制)产生PWM信号，直接对逆变器的开关状态进行最佳控制，以获得转速的高动态性能。它省掉了复杂的矢量变换与电动机数学模型的简化处理，没有通常的PWM信号发生器，它的控制思想新颖，控制结构简单，控制手段直接，信号处理的物理概念明确，该控制系统的转矩响应迅速，限制在一拍以内且无超调，是一种高性能的交流调速方法。
然而，直接转矩控制作为一种诞生不久的新理论、新技术，又有其不完善、不成熟之处，主要表现在转矩脉动大、磁链轨迹畸变、电流波形差等。如何改善、解决这些问题，扩大直接转矩技术的应用领域，成为当前我们要研究的问题。另外，为了得到高性能的转速控制，采用速度闭环控制是必不可少的，因此需要在异步电机转轴上安装转速传感器，而传统的电机转速检测装置多采用测速发电机或光电编码器，但是速度传感器的安装不仅增加了成本，实际应用时有些场合根本不能安装转速传感器，有时甚至找不到转速反馈的位置，而且还增加了系统的复杂性，降低了系统的稳定性和可靠性。此外速度传感器不适用于潮湿、粉尘等恶劣环境，因而如果能有效地进行在线转速辨识，速度传感器的问题也就解决了。
部分参考文献
[12] 周渊深.交直流调速系统与MATLAB仿真[M].北京：中国电力出版社，2004
[13] 周平，纪志成.交流异步电动机直接转矩控制系统的仿真建模[J].微特电机，2005
[14] 姜伟东. 异步电动机直接转矩控制系统的MATLAB仿真[D].2003
[15] K.Jezernik and G.Edelbaher. Speed sensorless torque and flux control of inductiom motor [J], IEEE trans. On PE, Vol, PE-3,1998,4:420-429
全文46页 约12000字 论述详尽 图文并茂
交流电机早在十九世纪八十年代中期就已问世，由于它具有消耗原料少，制造成本低，结构牢固，运行安全可靠，环境适应性强以及易于向高电压、高速度和大容量方向发展等特点，迅速得到广泛的应用。但是，在二十世纪的大部分年代，鉴于直流传动具有优越的调速性能，高性能可调速系统一般采用直流电机，而约占电气传动总容量80%的不变速传动系统则采用交流电机。这种所谓的不变速系统是指交流电机本身不进行调速，而为了达到对整个系统的控制又不得不采用其它的措施(如挡板，阀门等)进行调速，从而白白消耗了大量的电能。另外，直流电机由于它的特殊结构（电刷和整流子）而使得它既不容易适合高速运行，更不容易在恶劣环境下工作。这样，如何从本质上改变交流电机调速控制特性，使之具有直流电机的调速性能，便成为近几十年来各国学者努力研究的主要课题之一。
20世纪80年代出现的直接转矩控制理论，给我们提供了一种高性能的交流变频调速方法。直接转矩控制采用空间矢量的分析方法，直接在定子坐标系下计算与控制交流电动机的转矩，采用定子磁场定向，借助于离散的两点式调节(Band-Band控制)产生PWM信号，直接对逆变器的开关状态进行最佳控制，以获得转速的高动态性能。它省掉了复杂的矢量变换与电动机数学模型的简化处理，没有通常的PWM信号发生器，它的控制思想新颖，控制结构简单，控制手段直接，信号处理的物理概念明确，该控制系统的转矩响应迅速，限制在一拍以内且无超调，是一种高性能的交流调速方法。
然而，直接转矩控制作为一种诞生不久的新理论、新技术，又有其不完善、不成熟之处，主要表现在转矩脉动大、磁链轨迹畸变、电流波形差等。如何改善、解决这些问题，扩大直接转矩技术的应用领域，成为当前我们要研究的问题。另外，为了得到高性能的转速控制，采用速度闭环控制是必不可少的，因此需要在异步电机转轴上安装转速传感器，而传统的电机转速检测装置多采用测速发电机或光电编码器，但是速度传感器的安装不仅增加了成本，实际应用时有些场合根本不能安装转速传感器，有时甚至找不到转速反馈的位置，而且还增加了系统的复杂性，降低了系统的稳定性和可靠性。此外速度传感器不适用于潮湿、粉尘等恶劣环境，因而如果能有效地进行在线转速辨识，速度传感器的问题也就解决了。
部分参考文献
[12] 周渊深.交直流调速系统与MATLAB仿真[M].北京：中国电力出版社，2004
[13] 周平，纪志成.交流异步电动机直接转矩控制系统的仿真建模[J].微特电机，2005
[14] 姜伟东. 异步电动机直接转矩控制系统的MATLAB仿真[D].2003
[15] K.Jezernik and G.Edelbaher. Speed sensorless torque and flux control of inductiom motor [J], IEEE trans. On PE, Vol, PE-3,1998,4:420-429
