感应电动机转子磁链的有限时间观测器设计

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转子磁链误差对感应电机观测器稳定性影响

（．州大学电气工程与自动化学院，１福福建福州３００；．建工程学院电子信息与电气工程系，建福州３００）５用转子磁链电压模型研究转子磁链误差对感应电动机全阶转速自适应转子磁链观测器稳利
ｔｒｆｕｂｅｖｒｗａｔｄｅｓｎｈｏｔｇｄ１ｏｘｏｓｒｅｓｓｕｉｄｕｉｇｔｅｖｌａｅｍｏｅ．Ｔｈｏｉｉｅｒａｒｐｒｙｏｈｏｗａｄｐｔｒｎ－ｌｅｐｓｔ —ｅｌｐｏｅｔｆｔｅｆｒｒａｈｔａｓｖｆｒｆｎｔｏｆｔｅｂｅｅｑｉａｅｒｏｙｔｍｓａａｙｅｅｕｃｉｎｏｈｏｓｒｒｅｕｖｌｎｔｅｒｒｓｓｅｗａｎｌｚｄ．ＳａｌｔｏｉｏｄｒｅｕｔｎｎｖｔｂｉｙｄｍａｎｂｒｅｑａｉｓｉｉｏＩ一。ｐｌｎｒｅｉｅａｅｗｅｅｄｒｖｄ．Ａｄｆｅｏｏｕｒｏｄｌｅｃｕｄｎｕｅｉｔｇａｏｓｓｇｓｅｍｏｉｄｒｔｒｆｘｅｒｍｏｅｘｌｉｇａｐｒｎｅｒｔｒｗａｕｇｅｔｄ．ｉｌＡｆｅｔｏｆｔｄｆｅｄｌｏｐｎ－ｏｐｚｒｓｐｏｓｏｈｉｅｒｚｄｅｕｖｌｎｐｅｄｃｎｒｌｓｓｅｆｃｉｎｏｈｅｍｏｉｄｍｏｅｎｏｅｌｏｅｏｌｔｆｔｅｌｎａｉｅｑｉａｅｔｓｅｏｔｏｙｔｍｉｗａｎｅｔｇｔｄ，ａｄｔｅｓａｉｉｅｉｎｄｓｒｂｔｏｎａｌｍｏｏｐｒｔｎｍｏｅｓｓｕｉｄＲｅｅｒｈｓｉｖｓｉａｅｎｈｔｂｌｙｒｇｏｉｔｉｕｉｎｉｌｔｔｒｏｅａｉｄｓｗａｔｄｅ．ｏｓａｃｒｓｌｎｉａｅｔｔｂｌｔｅｉｎｉｎａｇｄｂｍｐｉｉｇｔｅｒｔｒｆｘｅｒｒＴｈｂｓｒｅｔｈｅｕｔｉｄｃｔｈｅｓａｉｉｙｒｇｏｓｅｌｒｅｙａｌｆｎｈｏｏｕｒｏ．ｓｙｌｅｏｅｒｗｉｈｔｅｖｍｏｉｅｄｌｉｔｂｅｉｈｏｓｅｄｒｇｏｔｅｅｅａｉｅｌａｕｎｔｂｅｉｏｓｅｄｍｏｏｄｆｄｍｏｅｓｓａｌｎｔｅｌｗ—ｐｅｅｉｎｗｉｈｒｇｎｒｔｏｄｓｂｔｕｓａｌｎｌｗ—ｐｅｔ— ｉｖｒｎｄ．Ｓｍｕａｉｎｒｓｌｓｉｌｔａｅｔｅａａｔｅｏｓｒｅｔｏｉｅｐｅｄｐｉｅｌｗｓｉｔｂｅｉｇｍｏｅｉｌｔｏｅｕｔｌｒｔｈｄｐｉｂｅｖｒｗｉｈｃｍｂｎｄｓｅｄａａｔｖａｓｓａｌｕｓｖ

永磁同步电机永磁磁链自适应观测器设计方法

永磁同步电机永磁磁链自适应观测器设计方
法
永磁同步电机是一种新型的高效率驱动器，在工业生产和交通运
输领域发挥着越来越重要的作用。

永磁磁链自适应观测器是永磁同步
电机矢量控制系统中的重要部分，其作用是实时地测量电机转子位置、速度和加速度等关键参数，以便实现精准控制。

永磁磁链自适应观测器的设计方法主要包括以下几个方面：首先，通过对永磁同步电机的控制系统结构和工作原理进行深入研究，建立
数学模型，推导出永磁磁链动态方程和观测器动态方程，从而建立起
永磁磁链自适应观测器数学模型；其次，根据已建立的数学模型，采
用自适应滤波器算法进行观测器状态估计，实时地测量永磁磁链的变
化情况，并将观测结果反馈给系统控制器，以保证永磁同步电机的稳
定运行；最后，通过实验验证和仿真分析等手段，对所设计的永磁磁
链自适应观测器进行性能评估和优化，进一步提高永磁同步电机的工
作效率和精度。

总之，永磁磁链自适应观测器是永磁同步电机控制系统中的重要
环节，其设计方法和优化策略对于提高永磁同步电机的性能具有重要
的意义和价值。

基于变增益控制理论的感应电机转子磁链观测

不等式，计满足Ｈ棒稳定性能和动态特性磁链观测器，踪实际的磁链。仿真验证了此观测器的有效性设鲁跟
和先进性。
关键词：变增益控制理论；子磁链观测；性变参数系统；线性不等式转线中图分类号：ＴＭ７４４文献标识码：Ａ文章编号：０３８３（０６０ — ０１０１０９０２０）１０７ — ３
王涛，肖建，李冀昆
（南交通大学电气工程学院，成都６０３）西１０１
摘要：针对交流感应电动机转子磁链观测问题，出一种新的方法，于变增益控制理论设计感应电机转子提基磁链观测器。先把感应电动机模型作为ＬＶ线性变参数系统，感应电动机的磁通观测器看作线性变参数首Ｐ将系统的一个控制器，而把转速与转子电阻作为系统的变参数，后利用变增益控制理论，过解一组线性矩阵然通
维普资讯
第１８卷第１期
２００６年２月
电力系统及其自动化学报
ＰｒｅｄｉｈｅＣＳＵ — ｏｃｅｎｇｓｏｆｔＥＰＳＡ
Ｖｏ１８Ｎｏ．．１１
Ｆｅｂ．２０ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ０６
基于变增益控制理论的感应电机转子磁链观测
ｃｎｔｏｌｔｏｙ．ＴｈｅｉｕｃｉｏｏｒｉｅａｄｄａｏｒｈｅｒｎｄｔｏｎｍｔｓｒｇｒｅｓａＬＰＶｙｔｍｏｒｌｅｙｔｌｓｓｅｃｎｔｏｌｄｂｈｅｆｕｘｏｂｓｅｒＴｈｅｓｅｒｖｅ．ｐｅｄａｔｅｏｔｒｅｉａｃａｒｃｎｓｄｅｅａｖｉｂｅｎｄｈｒｏｒｓｓｔｎｅｅｏｉｒｄｓａｒａｌｐａａｅｔｒｒｍｅｓ．ＡｆｕｘｌｏｂｒｅｗｉｈｓｔｓａｔｒＨｓｅｖｒｔａｉｆｃｏｙｐｅｆｍａｅｎｄｒｏｒｎｃａｄｙｍｉｃｒｃｅｉｔｃｉｄｓｇｎｅｕｓｎＬＭＩｐｐｒｃｎａｃｈａａｔｒｓｉｓｓｅｉｄｉｇａｏａｈ．ＳｉｕｌｔｏｒｓｔｍａｉｎｅｕｌｏｎＳｉｕｌｎｋｍｉｄｍｏｎｔｅｈｅａｉｉｉｙａｄｎｔｇｓｏｆｔｂｓｒｒｅｓａｔｓｔｅｆｓｂｌｔｎｄａｖａａｅｈｅｏｅｖｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｎ— ｃｅａｉｓｈｄｕｌｄｃｅｏｎｔｏｌｈｅｙ；ｒｏｆｕｘｂｓｒｅｒｔｏｒｏｔｒｌｏｅｖｒ；ｌｎｅｒａａｅｅ — ｒｎｇ（ｉａｐｒｍｔｒｖａｙｉＬＰＶ）ｓｔｍ；ｙｓｅ１ｎａｒｍａｔｉｎｅｕａｌｙ（ｉｅｒｘｉｑｉＬＭＩｔ）

改进型感应电机电压模型磁链观测器设计

程实践价值．
关键词：电压模型；磁链观测；通滤波器；低高通滤波器；偿补中图分类号：ＴＭ９１２文献标志码：Ａ
ＩｐｏｅｏｔｇｏｅｌｘｏｓｒｅｅｉｎｏｎｃｉｎｍａｈｉｅｍｒｖｄｖｌａｅｍｄｌｆｕｂｅｖｒｄｓｇｆｉｄｕｔｏｃｎＳＮａａＬＵＤｎｎ，Ｗｅｌ，ＡＯｉｎ，ｎｉＤＩＬｊｕＷＵｕｍｉＬＵｈｇｎＺｏｎ，ＪＺｉａｇ
ｎｔｎｗｈｎｔｅｌｗ— ａｓｆｔｒｉｉｔｏｕｅｔｅｔａｉｏａｖｌｇｄｌｌｘｏｓｒｅ，ｔｉｐｐｒａｉｅｈｏｏｐｓｌｅｒｄｃｄｉｏｔｒｄｔｎｌｏｔｅｍｏｅｕｂｅｖｒｈｓａｅｉｓｎｎｈｉａｆｐｏｏｅａｐｏｅｏｔｇｄｌｏｏｌｘｅｔｔｎｗｈｃｅｉｓｈｇ — ａｉｅｎｗ— ａｉｒｐｓｎｉｒｖｄｖｌｅｍｏｅｒｔｒｆｓｉｉｉｈｓｒｅｉｈｐｓｆｔｒａｄｌｐｓｆ — ｍａｕｍａｏｌｏｌｔｒｎｎｅｒｌｈｏｔｇｆｃｏ，ｓｗｅｌｓｔｅｃｒｅｔａｔｒｉｈｏｔｇｄｌｅａａｅｙ，ｉｈｓｅ，ａｄｉｔｇａｅｖｌｅａｔｒａｌａｈｕｒｎｃｏｔｅｖｌａｅｍｏｅｐｒｔｌｎｔｉｔａｆｎｓ
第３５卷第２期
２１年４月０１
北
京
交
通
大

基于二阶滑模观测器的感应电机转子磁链观测

收稿日期：２０１６０３－ — ２３
本文提出了一种基于二磁链观测器。该方案是通过Ｓｕｐｅｒ－Ｔｗｉｓ —
ｔｉｎｇ二阶滑模观测器对所构造的中间变量进行观测，并将其观测结果直接作为参考模型，设计了一种
器的转子磁链观测方法。将构造的滑模观测器作为模型参考自适应系统（ＭＲＡＳ）的参考模型，将磁链的电流模型改造为该中间变量的可调模型，且其可调量为转速变量，进而构造出ＭＲＡＳ，实现对转速的观测。在此基础上，完成转子磁链的计算，并得到转子磁链角度，实现基于直接磁场定向的感应电机矢量控制。中间量的构造有效避免了传统ＭＲＡＳ中的纯积分问题，便于算法的实施；
关键词：感应电机；二阶滑模；ＭＲＡＳ；磁链观测；无传感器控制
中图分类号：ＴＭ３４３文献标识码：Ａ文章编号：１００３ — ３０７６（２０１６）１２ — ００３２－０６
卡尔曼滤波器（ＥＫＦ）法可以在较宽的转速范围内稳
在旋转坐标系下和静止坐标系下设计了两个滑模
面，并据此构造了ＭＲＡＳ结构，实现了对转子磁链
和转速的同时辨识。为克服一阶滑模结构的抖振问
题，文献［１３］基于Ｓｕｐｅｒ — Ｔｗｉｓｔｉｎｇ二阶滑模理论构造

新型转子磁链观测器的设计与仿真

流异步电机的数学模型可以得到
ｐ＋１
．
一 —
ｒｍ
的信号，所以转子磁链观测器设计的好坏直接影响到整个系统的性能。常用的转子磁链观测器有
电流型观测器、电压型观测器及改进电压型观测器，本文在分析了３种观测器优缺点的基础上设计了一种基于电流型和改进电压型观测器的新型
而矢量控制思想的提出很好地解决了这一问题。在转子磁场定向矢量控制系统中无论是转子的磁通反馈还是直接磁场定向，都需要知道转子磁链
在按转子磁场定向的同步坐标系下，由三相
新型转子磁链观测器的设计与仿真
赵典强宝民
７０２１０５第二炮兵工程大学西安
摘
要：针对传统的电流型转子磁链观测器、电压型转子磁链观测器以及改进电压型转子磁链观测器各自
的优缺点和适用范围，设计了一种由电流型和改进电压型转子磁链观测器组合而成的一种新型转子磁链观测器，并在模型切换过程中采用改进的滞环切换器。对建立的新型观测器的Ｓｌｋ模型进行仿真，结果表明，新型ｉｉｍｕｎ观测器能够得到较精确的转子磁链观测值。关键词：转子磁链；观测器；滞环切换器；Ｓｍｌｋｉｕｉｎ
ｅｒ，ｖｌａｅｒｔｒｆｕｂｅｖｒａｄｉｒｖｄｖｌａｅｒｔｒｆｕｂｅｖｒａｎｗ—ｙｅｒｔｒｆｕｂｅｅｓｄｅｉｎｅｙｃｎ— ｏｔｇｏｏｘｏｓｒｅｎｍｐｏｅｏｔｇｏｏｘｏｓｒｅ，ｅｔｐｏｏｘｏｓｒｒｉｓｇｄｂｏｌｌｌｖ

一种感应电机参数自适应转子磁链观测器的设计

ｄｓｇｅａｅｎＬａｕｏｑａｉｎｅｉｎｄｂｓｄｏｙｐｎｖｅｕｔ．Ｆｎｌｏｉａｌｙ，ｔｅｃｎｅｇｎｅｏｅａｇｒｈａｄｔｅｅｆｃｆｓａｏｅｉｔｎｅｍｉｍａｃｅｅｅａｕｔｄｈｏｖｒｅｃｆｔｌｏｉｍｎｈｆｔｔｔｒｒｓｓａｃｓｔｈｗｒｖｌａｅｈｔｅｏｏｔａｎＰ８２ｒｓｅｔｅｙｉｌｔｎｎｃｕｌｅｐｒｍｅｔｈｗｔａｈｔｏａｂｅｅｈｏｏｕｔｕｏｔｎｎｎＭａｌｂａｄＤＳ２１ｅｐｃｉｌ．Ｓｍｕａｉｓａｄａｔａｘｅｉｎｓｓｏｈｔｅｍｅｈｄｃｎｏｓｒｒｔｅｒｔｒｆｘｗｉａｔ —ｕｉｇｖｏｔｖｌｈｒｔｒｒｓｓｎｅａｄｒｔｒｔｏｓａｔｉｅｔｃｔｎｏｏｅｉｔｃｎｏｏｉｃｎｔｎｄｎｉａｉ．Ｔｅａｇｒｈｉｒｂｓｏｓａｏｅｉｔｎｅａｍｅｉｆｏｈｌｏｉｍｓｏｕｔｔｔｒｒｓｓａｃ．ｔｔＫｅｒｓｌｘｏｓｒｅ；ｉｄｃｉｎｍｏｏｓｉｌｒｎｅｙｗｏｄ：ｆｂｅｒｎｕｔｔｒ；ｆｄｏｉｔｄｕｖｏｅｅ
第２８卷第７期
２１０１年７月来自机电工程
Ｖｏ．８Ｎｏ７１２．
ＪｕｎｌｏｃａｉａｏｒａｆＭｅｈｎｃｌ＆ＥｅｔｃｌＥｎｉｅｒｇｌｃｒａｇｎｅｉｉｎ

感应电机磁链观测器仿真分析

电机控制系统的计算机仿真课程设计题目：感应电机磁链观测器仿真分析年级：电机与电器（10级硕）姓名：学号：成绩：1. 概述异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统，通过坐标变换，可以使之降阶并化简，但并没有改变其非线性、多变量的本质。

需要高动态性能的异步电机调速系统必须在其动态模型的基础上进行分析和设计，但要完成这一任务并非易事。

经过多年的潜心研究和实践，有几种控制方案已经获得了成功的应用，目前应用最广的就是按转子磁链定向的矢量控制系统。

要实现按转子磁链定向的矢量控制系统，很关键的因素是要获得转子磁链信号，以供磁链反馈和除法环节的需要。

开始提出矢量控制系统时，曾尝试直接检测磁链的方法，一种是在电机槽内埋设探测线圈，另一种是利用贴在定子内表面的霍尔元件或其它磁敏元件。

从理论上说，直接检测应该比较准确，但实际上这样做都会遇到不少工艺和技术问题，而且由于齿槽影响，使检测信号中含有较大的脉动分量，越到低速时影响越严重。

因此，现在实用的系统中，多采用间接计算的方法，即利用容易测得的电压、电流或转速等信号，利用转子磁链模型，实时计算磁链的幅值与相位。

利用能够实测的物理量的不同组合，可以获得多种转子磁链模型。

本文在此基础上给出了转子磁链的电流模型和电压模型，并利用MATLAB 软件进行了建模和仿真分析。

2. 原理分析2.1计算转子磁链的电流模型根据描述磁链与电流的关系的磁链方程来计算转子磁链，所得出的模型叫作电流模型。

电流模型可以在不同的坐标系上获得。

1．在两相静止坐标系上的转子磁链模型在二相同步旋转坐标系上的电压方程为sd sd s s 1s m 1m sq sq 1s s s 1m m rd rd m 1m r r s r rq rq s m m s r r r u i R L p L L p L u i L R L p L L p u i L p L R L p L u i L L p L R L p ωωωωωωωω+--⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥+⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥-+-⎢⎥⎢⎥⎢⎥+⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦（1）由实测的三相定子电流通过3/2变换很容易得到两相静止坐标系上的电流 i s α和i s β，又有转子磁链在α，β轴上的分量为r αm s αr r αL i L i ψ=+ （2）r βm s βr r βL i L i ψ=+ （3）可得r αr αm s αr1()i L i L ψ=- （4） r βr βm s βr 1()i L i L ψ=- （5）又由式（1）的α β坐标系电压矩阵方程第3，4行，并令 u αr = u βr = 0 得m s αr r αm s βr r βr r α()0L pi L pi L i L i R i ω++++= （6）m s βr r βm s αr r αr r β()0L pi L pi L i L i R i ω+-++= （7）或r αr βr αm s αr1()0p L i T ψωψψ++-= （8） r βr αr βm s βr 1()0p L i T ψωψψ-+-= （9）整理后得转子磁链模型()r αm s αr r βr 11L i T T p ψωψ=-+ （10） ()r βm s βr r αr 11L i T T p ψωψ=++ （11）按式（10）、式（11）构成转子磁链分量的运算框图如下图所示。

感应电动机转子磁链的有限时间观测器设计资料

（1）磁链方程：
sd sq rd rq
Ls
0
Lm 0
0 Ls 0 Lm
L 0 L 0
0 isd
Lm
isq
0 Lr
ird irq
2 数学模型
（2）感应电动机的电压方程：
usd Rsisd P sd dqs sq usq Rsisq P sq dqs sd urd Rrird P rd dqr rq urq Rrirq P rq dqr rd
Lr P
ird
irq
2 数学模型
经过计算可以得到同步旋转坐标系上的电压-电流方程为
dq轴相对于转子的角速度 dqr 1 s
代入
usd usq urd urq
Rs Ls
1Ls
Lm P
s Lm
P
1Ls
Rs Ls P
s Lm
Lm P
Lm P
1Lm
Rr Lr P
致谢
• 感谢老师； • 感谢电气工程及其自动化的所有老师； • 感谢老师、同学、朋友； • 感谢答辩评审！
人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。
感应电动机转子磁链的有限时间观测器设计
学生姓名：
学
号：
指导教师：
年
级：
专
业：
所在学院：
1 绪论
1.1 概述

感应电动机转子磁通观测的一种方法

圈１
、
电流模型
但转子磁链的大小和位置、子磁链的准确估计对转电机的控制性能以及转速的估计都非常关键 … 。
要得到转子磁链矢量的幅值和相位，过传感通器直接检测磁链并不可行，以只能通过感应电动所机的磁链模型进行计算，型分为电流模型和电压模
Ａｂｓｒｔ：Ｉｈｅｒｔｒｌｕｔａｃｎｔｏｏ－ｆｘ－ｏｅｔｄｖｃｏｏｔｏｙｔｍｆｉｕｔｏｔｒ，ｔｉｅｙｉｉｒｎｅｅｔｒｃｎｒｌｓｓｅｏｎｄｃｉｎｍｏｏｓｉｓｖｒｍｐｏｔｎｏｅｔｍａｅｔｏｏｒａｔｔｓｉｔｈｅｒｔｒｌｘｐｒｃｓｌＵｓａｌｈｅｓｚｎｏａｉｎｆｍｇｔｌｎｖｃｏｓｃｌｕａｅｙｔｅｍａｈｍａｉａｄｌｏｔｒｕｉｇｆｕｅｉｅｙ．ｕｌｙｔｉｅａｄｌｃｔｏｏａｎｅｉｉｋｅｔｒｉａｃｌｔｄｂｈｔｅｔｃｌｍｏｅｆｍｏｏｓｎｃｔｅｓａｏｏｔｇｎｄｃｒｅｔｄｅｅｔｄ．ｆｕｔｏｏｈｔｔｒｖｌａｅａｕｒｎｔｃｅＡｘｍｅｈｄｃｍｂｉｎｕｒｎｄｅｎｏｔｇｏｌｗａｒｓｎｅＴｈｅｖｒａｌｎｉｇｃｒｅｔｍｏｌａｄｖｌａｅｍｄｅｓｐｅｅｔｄ．ａｉ— ｂｌｏｆｉｉｎｆｗｅｇｋｈｗｏｍｅｈｄｒｎｔｅｌｗｎｇｐｅｄｒｓｅｔｖｌａｄｔａｓｔｓｏｔｌＳｍｕａｉｎｅｃｅｆｃｅｔｏｉｈｔｍａｅｓｔｅｔｔｏｓｗｏｋｉｈｏａｄｈｉｈｓｅｅｐｃｉｅｙ，ｎｒｎｉｍｏｈｙ．ｉｌｔｏａｘｅｉｅｍｏｓｒｔｈａｈｅｍｅｈｏａｉｈａｃａｙ．ｎｄｅｐｒｍｎｔｄｅｎｔａｅｔｔｔｅｎｗｔｄｈｓｈｇｃｕｒｃＫｅｏｄｍａｎｔｃｌｎｅｔｒ；ｕｅｔｍｏｅ；ｏｔｇｄｅｖｒａｅｃｅｆｃｅｆｗｅｇｔｙｗｒｓ：ｇｅｉｉｋｖｃｏｃｒｎｄｌｖｌａｅｍｏｌ；ａｂｌｏｆｉｉｎｔｏｉｈｉ

感应电机转子磁链自适应观测器的研究与仿真

感应电机转子磁链自适应观测器的研究与仿真
翁颖钧;吴守箴
【期刊名称】《贵州工业大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2000(029)004
【摘要】介绍了自适应控制原理应用于系统状态观测器的方法 ,应用MRAS设计了感应电机的转子磁链观测器,并在矢量控制系统上对控制算法进行仿真, 给出了仿真波形.
【总页数】6页(P41-45,82)
【作者】翁颖钧;吴守箴
【作者单位】上海铁道大学,电气工程系,上海,200331;上海铁道大学,电气工程系,上海,200331
【正文语种】中文
【中图分类】TP273.2;TM301.2
【相关文献】
1.感应电机转子磁链自适应观测及参数辨识 [J], 金海;黄进;杨家强
2.基于二阶滑模观测器的感应电机转子磁链观测 [J], 徐静;杨淑英;郭磊磊;张兴
3.基于速度自适应磁链状态观测器的感应电机直接转矩控制系统研究 [J], 李磊;胡育文
4.感应电机模糊自适应全阶磁链观测器的仿真研究 [J], 蒋林;吴俊;杨欣荣
5.基于扩张状态观测器的感应电机转子磁链观测 [J], 林飞;张春朋;宋文超;焦连伟;陈寿孙
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感应电动机磁链观测模型的应用

感应电动机磁链观测模型的应用在感应电动机矢量控制系统中，电动机转子磁链的准确估计是改善系统性能的关键因素，分析了3种不同的转子磁链观测方法，同时给出了它们的磁链观测器模型并在DSP2812微处理器控制系统中进行了实验验证，实验结果表明不同磁链观测模型有不同特点。

标签：感应电机；改进电压模型；全阶磁链观测器；矢量控制0 引言从理论上讲，直接检测是比较准确的，但在实际应用上这些方法都会遇到不少工艺问题，而且受齿槽影响，使检测到的信号中含有较大的脉动分量，特别是在低速区时，它的成分就越大。

因此，现今多采用间接计算的方法。

即利用容易测得的物理量电压、电流或者转速等信号，借助转子磁链模型，实时计算磁链的幅值与相位[1]。

本文分析了电压型转子磁链模型、参考自适应转子磁链模型与全阶磁链观测器模型的不同特点，在基于定点DSP 微处理器TMS320F2812的感应电机控制系统进行了实验，实验结果验证了不同模型的不同特点。

1 感应电机转子磁链不同数学模型建立合适的数学模型和状态方程是研究矢量控制系统的基础。

对感应电机转子磁链观测模型的选取主要是取决于具体的应用环境，根据需要权衡其利弊来选择适当的方案。

1.1 改进电压模型的转子磁链模型采用电流模型计算转子磁链时需要电流和转速信号，但是电机参数的变化会影响它的精确度。

而电压模型受电机参数的影响较小，但是定子绕组反电动势积分项累积误差影响计算结果，容易产生直流偏移和积分饱和等问题[2]；并且在低速区时，定子电阻压降变化大，使电压模型计算出的转子磁链不够准确。

因此传统的电压模型转子磁链轨迹将不再是以圆心为中心，当电机运行频率很低时这种现象尤其明显[3]。

为此结合电流模型和电压模型优点，建立改进电压模型的转子磁链观测器，在低速区时，使用电流模型对电压模型进行修正，引入经PI 作用得到的补偿电压来消除纯积分环节和定子电阻参数误差带来的影响。

PI调节器如式（1）所示。

定子磁链学模型如式（3）所示1.2 基于模型参考自适应法（MRAS）的转子磁链模型模型参考自适应（Model Reference Adapt System，MRAS）是由不含未知参数的方程作为参考模型和含有待估计参数的方程作为可调模型之差，构成自适应律，使得参考模型和可调模型输出误差接近零[4]。

无刷双馈感应电机直接转矩控制系统中的磁链观测方法

２．中铁工程设计咨询集团有限公司，山西太原０３０００９；３．南车株洲电机有限公司，湖南株洲４１２０００）
摘要：提出一种改进的非线性正交反馈补偿磁链观测方法。该方法利用ＰＩ调节器对补偿量进行调
节，使反电动势和磁链正交。提出了滤波器截止频率的选取方法，根据不同的转速选取截止频率，满足不同转速下磁链观测精度的要求。将该方法与新型无误差电压模型磁链观测法分别作为无刷双馈感应电机直接转矩控制系统中控制绕组和功率绕组的磁链观测方法。试验结果表明，两种磁链观测法均能有效消除ｕ — ｉ模型的积分漂移，且较好地解决了控制绕组频率接近零时磁链观测不准的问题，使无刷双馈感应电机直接转矩控
ＭＡＹｕｎ，ＸＵＹｏｎｇｓｈｕｎ，ＷＡＮＧＸｉｎ。
，
ห้องสมุดไป่ตู้
ＺＨＡＮＧＡｉｌｉｎｇ
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｉｒｃａｌａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴａｉｙｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｙｕａｎ０３００２４，Ｃｈｉｎａ；
ＦｌｕｘＥｓｔｉｍａｔｉｎｇＭｅｔｈｏｄｆｏｒＢｒｕｓｈｌｅｓｓＤｏｕｂｌｙ－ＦｅｄＩｎｄｕｃｔｉｏｎ
ＭｏｔｏｒＢａｓｅｄｏｎＤｉｒｅｃｔＴｏｒｑｕｅＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍ