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基于滑模观测器的感应电机无速度传感器直接转矩控制孙振兴;张兴华【摘要】提出了一种定子磁链滑模观测器,该观测器以定子电流和磁链作为状态变量,利用电流观测误差时定子磁链观测值进行校正,采用李雅普诺夫理论证明了观测器是渐近收敛的.设计了基于定子磁链滑模观测器的感应电机无速度传感器的直接转矩控制系统,将磁链估计值用于对转速进行实时估计.实验结果表明,采用滑模观测器的感应电机无速度传感器直接转矩控制系统,具有转矩动态响应快,转速控制精度高和调速范围宽的特点.%In this paper, a novel sliding-mode observer for stator flux estimation is proposed. This observer employs stator currents and flux as the state variables, and uses the error of the stator current estimation to adjust the flux observer. The convergence of the observer is proved by Lyapunov's stability theory. Then, a speed sensor-less direct torque control system of induction motor drives based on the sliding-mode flux observer is designed, which uses the slip frequency method to calculate the speed on real time. The experimental results show that the proposed the control scheme possesses the features of fast torque response, accurate speed tracking and wide range of speed.【期刊名称】《电工电能新技术》【年(卷),期】2012(031)004【总页数】5页(P29-33)【关键词】感应电机;直接转矩控制;滑模观测器;无速度传感器【作者】孙振兴;张兴华【作者单位】南京工业大学自动化与电气工程学院,江苏南京210009;南京工业大学自动化与电气工程学院,江苏南京210009【正文语种】中文【中图分类】TM346定子磁链的准确估计是感应电机无速度传感器直接转矩控制获得高性能的关键。
无传感器电机控制系统设计与优化电机是工业生产中常用的设备，通过电能转换为机械能，驱动各种机械设备的运行。
通常情况下，电机控制需要依赖传感器来实时监测电机的运行状态和参数，以达到有效的控制和优化效果。
然而，在某些特殊场景下，由于各种原因，无法使用传感器来实时监测电机运行状态。
本文针对这种情况，介绍无传感器的电机控制系统的设计与优化方法。
在无传感器的电机控制系统中，无法实时获得电机的转速、位置和负载等参数信息。
为了实现对电机的精准控制与优化，需要通过其他手段来获取这些信息或者利用其他替代方案。
下面将分别介绍无传感器电机控制系统的设计和优化方法。
1. 无传感器电机控制系统设计在设计无传感器电机控制系统时，需要考虑以下几个关键因素：1.1 估算电机参数由于无法直接测量，需要推测或估算电机的转速、位置和负载等参数。
其中，电机的参数可以通过电机的技术手册或者实验测量来得到。
转速和位置可以通过模型预测方法、滤波算法或者卡尔曼滤波算法等来估算。
负载可以通过功率测量、电流测量等来估算。
1.2 设计适应性控制策略根据估算的电机参数，设计适应性控制策略来实现对电机的控制。
适应性控制策略可以基于模型预测控制、模糊控制、神经网络控制等方法。
在设计适应性控制策略时，需要考虑系统的稳定性、控制精度和动态响应等因素。
1.3 系统校准与更新由于无传感器电机控制系统中的参数估算存在误差，需要定期进行系统校准和更新。
校准可以基于实验测试或者自适应算法来进行。
更新可以通过在线学习、参数调整等方法来实现。
2. 无传感器电机控制系统优化在设计无传感器电机控制系统的基础上，如何优化电机的控制效果是一个重要的问题。
以下是几种常见的优化方法：2.1 模型参数优化通过对电机模型的参数进行优化，可以达到更准确的控制效果。
优化方法可以基于遗传算法、粒子群算法等进化算法，或者基于优化理论中的最优控制方法。
2.2 控制策略改进针对现有的适应性控制策略，可以通过改进算法或者引入新的控制策略来提高控制效果。
