无速度传感器直接转矩控制系统仿真与速度辨识研究

"这篇论文是1999年发表在东南大学学报上的，主题是关于无速度传感器的直接转矩控制系统的仿真研究。作者通过深入研究异步电机的直接转矩控制，提出了一种基于模型参考自适应（Model Reference Adaptive System, MRAS）方法的速度辨识器，并对其进行了改进。论文的仿真结果显示，使用这种速度辨识器的无速度传感器直接转矩控制系统在动态性能方面表现出色。关键词包括直接转矩控制、模型参考自适应、无速度传感器和辨识。" 直接转矩控制（Direct Torque Control, DTC）是一种用于交流电机调速的技术，它能实现快速的转矩和磁链控制，而不需要速度反馈。在传统DTC中，通常需要速度传感器来获取电机的实时转速信息，但这样会增加系统的复杂性和成本，且不利于在某些环境中的应用。因此，无速度传感器的DTC系统成为了一个重要的研究领域。 论文中提到的模型参考自适应方法是一种自适应控制策略，用于辨识未知或变化的系统参数。在这个应用中，研究人员建立了一个参考模型，该模型包含实际电机转速ωr，而另一个可调模型则包含了待辨识的速度估计值^ωr。通过比较这两个模型的输出，可以实时调整模型参数以最小化误差，从而实现对电机转速的准确估计。采用MRAS方法可以提高系统的稳定性和控制精度，尤其是在没有物理速度传感器的情况下。 具体的设计中，作者建立了感应电机的辨识对象模型和并联估计模型，这两个模型都由状态空间方程表示。辨识对象模型描述了电机的实际动态行为，而并联估计模型则是用来估计电机转速的。通过微分方程，可以推导出电机转速的动态关系，并利用MRAS算法来更新模型参数，实现对电机转速的在线辨识。 仿真结果表明，这种改进的无速度传感器直接转矩控制系统能够在没有速度传感器的情况下，提供良好的动态性能，这为无速度传感器的交流调速系统提供了新的可能性。这种方法降低了系统的复杂性，提高了系统的可靠性和实用性，特别是在那些不适合安装速度传感器的应用场景中。这项研究对于提升无速度传感器交流调速系统的性能具有重要的理论和实践意义。