[发明专利]一种基于模型参考自适应的异步电动机的无速度传感器矢量控制系统建立方法

说明书

本发明一种基于模型参考自适应的异步电动机的无速度传感器矢量控制系统属于电机控制系统技术领域；采用的技术方案为包括以下步骤：步骤S1）分析参考自适应理论设计模型的工作原理的可行性，步骤S2）建立参考自适应的异步电动机的无速度传感器矢量控制系统，步骤S3）仿真分析验证；基于异步电动机的矢量控制，采用模型参考自适应的方法，对无速度传感器的矢量控制系统的性能进行探究，通过采用无速度传感器的矢量控制方法解决了因速度传感器导致的不良影响，提高了异步电动机调速控制的准确性和经济性。

技术领域

本发明一种基于模型参考自适应的异步电动机的无速度传感器矢量控制系统建立方法属于电机控制系统技术领域。

背景技术

随着电力拖动领域的不断发展，交流异步电动机因其具有结构简单、可靠性强、成本低的优势而被广泛应用到工业生产当中。为了进一步实现高效生产的目的，国内外陆续开展了关于矢量控制研究。但由于传统的控制系统中普遍会采用速度传感器，速度传感器的引入不仅会导致控制精度的下降，还会导致经济性下降，相较之下无速度传感器具有更为广泛的应用价值。

目前矢量控制中的无速度传感器有多种设计方法，其中基于模型参考自适应的设计方法是基于闭环观测器的，故利用自适应观测器可以使系统的鲁棒性提高。自适应控制理论是通过修改自身的特性来适应系统和扰动的动态特性的变化。自适应控制的特点是：在控制过程中，能通过不断监测控制过程的数据，然后明确控制对象的当前的工作状态，根据需要优化的性能标准，确定自适应控制规则，从而可以不断地对控制器的参数进行调整，从而使被控系统持续地处在最优的工作状态。自适应控制系统大致可以分为自校正调节器和模型参考自适应控制。模型参考自适应控制具有可行性高，自适应反应快的优点，因而在各个领域都有广泛的应用，目前，模型参考自适应控制方式的主要发展方向是向工程应用领域靠拢，主要的发展目标是使系统的鲁棒性提高，减少假定的条件和可调参数，并且希望减少增广误差信号和其他干扰等。

目前，利用MRAS(基于模型参考自适应)法设计无速度传感器系统的方法应用比较普遍，但仍有优化的空间，详细说来有以下几方面：首先是模型参考自适应控制通常会受到系统参数影响，这不利于参数辨识的准确性；另外基于多种参数的模型参考自适应虽然受外界环境影响较小，但是会使响应时间变慢：最后由于目前模型参考自适应控制的参数估计都是基于在时间区域无穷大的情况下的，而在工程实践中显然是需要一种收敛速度更快的方式。

为了解决以上问题，自适应控制理论的研究方向应着眼于以下几点：首先是要尝试将模型参考自适应法与其他控制方法相结合用以消除因外界环境变化导致的不良影响；其次要设法简化控制系统已达到加快响应的目的；最后一点是在保证控制精度的情况下，研究一种能快速收敛的参数计算方法。

发明内容

本发明为了解决上述背景技术中提出的问题，提出了一种基于模型参考自适应的异步电动机的无速度传感器矢量控制系统建立方法。

本发明采用的技术方案为：

一种基于模型参考自适应的异步电动机的无速度传感器矢量控制系统，包括以下步骤：

步骤S1)分析参考自适应理论设计模型的工作原理的可行性；

步骤S2)建立基于模型参考自适应的异步电动机的无速度传感器矢量控制系统；

步骤S3)仿真分析验证。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：基于异步电动机的矢量控制，采用模型参考自适应的方法，对无速度传感器的矢量控制系统的性能进行探究，通过采用无速度传感器的矢量控制方法解决了因速度传感器导致的不良影响，提高了异步电动机调速控制的准确性和经济性。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明；

图1为模型参考自适应法原理图；

图2为基于转子磁链的MRAS转速辨识装置；