[发明专利]无轴承异步电机的滑模变结构MRAS转速辨识方法

说明书

无轴承异步电机的滑模变结构MRAS转速辨识方法，首先在静止坐标系下给出转子磁链的参考模型和观测模型，克服纯积分环节的初值及累计误差的影响；然后，为有效提高转速辨识响应的快速性以及对参数变化的鲁棒性，采用滑模变结构控制律替代传统的PI自适应律，设计出一种变结构模型参考自适应速度辨识器；同时，以具有光滑连续特性的Sigmoid()指数函数为滑模变结构控制函数，来有效克服传统所使用的符号函数引起的系统抖振现象及其给辨识转速带来的高次谐波影响，从而有效提高转速的辨识跟踪精度，属于新型特种电机的检测控制技术领域，尤其适用于无轴承异步电机的低成本无传感器控制应用场合。

技术领域

本发明涉及特种交流电机检测控制技术领域，尤其涉及无轴承异步电机的滑模变结构MRAS转速辨识方法。

背景技术

无轴承异步电机是基于磁轴承与交流电机定子结构的相似性，于近年来发展起来的适合于高速运转的新型电机，其在运行过程中，需要对转速进行实时检查和反馈控制，但机械式速度传感器存在安装困难、易受环境干扰等问题，不利于无轴承电机向高速、超高速方向的发展。因此无速度传感器控制技术已成为无轴承电机控制技术领域一个新的研究热点。

对现有文献和专利检索结果发现，直接转速估算法受电机参数的影响比较大；人工智能法距离实际应用还有一定的距离；扩展卡尔曼滤波器法的算法复杂、大量的随机参数需要调试才能得到；高频信号注入法仅适用于特定转子结构电机；MRAS法具有算法简单、易于实现等优点，但所其转子磁链“参考模型”中的“纯积分环节”会引来积分初值、累计误差等问题，不利于提高转速辨识精度；基于滑模变结构理论的转速观测法具有响应速度快、鲁棒性强的优点，但其“符号函数”所引起的抖振问题会对转速的稳态辨识精度产生不利影响。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种无轴承异步电机的滑模变结构MRAS转速辨识方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：无轴承异步电机的滑模变结构MRAS转速辨识方法，包括以下步骤：

步骤一、建立无轴承异步电机转矩系统转子磁链的参考模型和观测模型

设定α-β为静止两相正交坐标系，其α坐标轴与三相无轴承异步电机A相转矩绕组的轴线方向一致，β坐标轴在α坐标轴的逆时针垂直方向，建立无轴承异步电机转子磁链的电压模型和电流模型：