基于免疫滑模观测器的感应电机转速估计方法研究

摘要

在现代电机控制领域中，感应电机矢量控制技术因其具有优良的控制性能而受到了广泛应用。然而，由于使用速度传感器破坏了感应电机成本低、可靠、结构简单、维护方便等诸多优势，也限制了它在交流调速系统中的应用，同时也降低了控制系统的鲁棒性。因此，无速度传感器技术不仅成为了现代交流传动控制技术的一个重要研究方向，同时也是研究高性能通用变频器的关键技术之一。
　　针对感应电机无速度传感器矢量控制系统的特点。本文对感应电机滑模观测器的转速估计方法进行了深入研究，通过分析免疫算法以及滑模增益系数对系统产生抖振的影响，构建了基于免疫滑模观测器的感应电机矢量控制系统，将免疫算法植入到传统滑模观测器之中，充分利用了免疫算法的自适应性对滑模增益系数实现在线调整，能够有效地减小系统的抖振，同时能够改善感应电机矢量控制系统的动静态性能。
　　为了验证免疫滑模观测器的正确性和有效性，运用Matlab/Simulink对基于免疫滑模观测器的感应电机无速度传感器矢量控制系统进行了仿真研究和分析。同时搭建了以TMS320F28335为控制芯片的硬件实验平台，对基于免疫滑模观测器的感应电机无速度传感器矢量控制系统进行了实验验证。仿真和实验结粜都验证了所提出的滑模观测器的正确性和有效性。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

主要符号表

1 绪论

1.1 变频调速技术发展概况

1.2 无速度传感器转速估算方法研究现状

1.3 本课题研究出发点

1.4 课题研究内容及其安排

2 感应电机矢量控制分析

2.1 三相感应电动机模型及分析

2.2 基于转子磁场定向的矢量控制基本原理

2.3 感应电机无速度传感器矢量控制

2.4 本章小结

3 基于免疫滑模观测器的感应电机转速估计方法

3.1 滑模变结构的基本理论

3.2 感应电机滑模观测器的设计

3.3 基于免疫算法的感应电机滑模观测器增益系数优化

3.4 基于免疫滑模观测器的感应电机无速度矢量控制系统

3.5 本章小结

4 基于免疫滑模观测器的感应电机转速估计方法仿真验证

4.1 仿真模型

4 . 2 全速转速范围内IASMO转速估计方法仿真结果

4.3 额定转速时突加负载时仿真结果

4.4 低速时突加负载时仿真结果

4.5 本章小结

5 基于免疫滑模观测器的感应电机转速估计方法实验验证

5.1 实验平台搭建

5.2免疫滑模观测器跟踪性能实验结果验证及分析

5.3免疫滑模观测器加载实验结果验证及分析

5.4免疫滑模观测器减小系统抖振实验验证

5.5 本章小结

6 结论

6.1 论文工作总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献

硕士学习期间取得的成果