基于DSP无速度传感器的异步电动机直接转矩控制
摘要
本文详细地研究了异步电动机的数学模型,深入地分析了直接转矩控制的基本原理及实现方案,并根据传统直接转矩控制存在的缺点,对传统直接转矩控制系统的若干环节进行了改进和提高。首先,提出了一种新型的定子磁链观测模型,采用一阶低通滤波器替换u-i模型中的纯积分环节,并引入PI闭环校正环节来补偿定子磁链观测的直流偏置误差。同时,探讨了几种主要的转速估计方法,用新型的定子磁链观测模型构造转子磁链电压参考模型,利用模型参考自适应算法对电机转速进行辨识,实现了无速度传感器直接转矩控制系统。然后,运用模糊控制技术实现了对整个系统的控制,使系统低速性能得到进一步提高。为了验证所设计方案的可行性,通过Matlab/Simulink进行建模、仿真。最后,给出了基于DSP的硬件及软件设计方案。
This article studies the math model of asynchronous motor in detail, analyzes the basic principle and implement of direct torque control deeply, and according to the faults of traditional direct torque control, make amelioration and improvement to some taches of traditional direct torque control system. First, put forward a new style stator flux linkage observation model, adopt one step low pass filter substitutes the pure integral tache in u-i model, and introduce PI closed-loop emendation tache to compensate the direct current excursion error of stator flux linkage observation. At the same time, probe several primary method of speed estimation, use new type stator flux linkage observation model construct rotor flux linkage voltage reference model, make use of MRAS arithmetic to discern motor rotate speed, realize direct torque control system without speed sensor. Then, make use of the fuzzy control technique to realize the control of the whole system, make the system low speed performance get further improvement. For the sake of verify the feasibility of the proposal design, carry on setting up the model and simulation through Matlab/Simulink. Finally, give design project of hardware and software based on DSP.
This article studies the math model of asynchronous motor in detail, analyzes the basic principle and implement of direct torque control deeply, and according to the faults of traditional direct torque control, make amelioration and improvement to some taches of traditional direct torque control system. First, put forward a new style stator flux linkage observation model, adopt one step low pass filter substitutes the pure integral tache in u-i model, and introduce PI closed-loop emendation tache to compensate the direct current excursion error of stator flux linkage observation. At the same time, probe several primary method of speed estimation, use new type stator flux linkage observation model construct rotor flux linkage voltage reference model, make use of MRAS arithmetic to discern motor rotate speed, realize direct torque control system without speed sensor. Then, make use of the fuzzy control technique to realize the control of the whole system, make the system low speed performance get further improvement. For the sake of verify the feasibility of the proposal design, carry on setting up the model and simulation through Matlab/Simulink. Finally, give design project of hardware and software based on DSP.
引文
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10.刘和平、严利平、张学锋、卓清锋.TMS320LF240xDSP结构、原理及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2002.4
11.吕锋、牛金生等.电机与控制[M].北京:电子工业出版社,2002.6
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24.刘述喜、王明渝.模糊控制在感应电动机直接转矩控制中的应用[J].重庆大学学报,2005(12)
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27.颜渐德、刘国荣.基于DSP无速度传感器直接转矩控制系统的设计[J].机电产品开发与创新,2006(19)
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