基于变频器的异步电机参数辨识与矢量控制参数自整定

异步电机参数辨识及矢量控制系统参数自整定是一篇针对电力电子与电力传动领域的硕士论文，由李武君撰写并提交给上海大学。论文的核心内容围绕异步电机参数的精确识别及其在无速度传感器矢量控制系统中的应用。 首先，作者认识到无速度传感器矢量控制系统的性能高度依赖于速度估计，而这又直接取决于电机参数的准确性。因此，论文提出了利用变频器自身资源进行电机参数辨识的方法。这种方法通过三种试验——单相直流试验、单相交流试验和空载试验，来分别测量和估计定子电阻、转子电阻、定子漏感、转子漏感以及互感。这些试验数据通过实时采集和电流响应的计算，实现了电机参数的自动测试。 为了提高参数辨识的精度，论文采用了上位机中的最小二乘法和中位置滤波法对数据进行处理，确保辨识出的参数符合矢量控制的要求。实验结果显示，这种方法得到的电机参数达到了无速度传感器矢量控制所需的精度标准。 接着，论文基于转子磁链定向的动态数学模型，应用非线性解耦线性化理论设计了一种非线性解耦控制器，能够有效地补偿定子电流耦合项的影响，实现了对定子电流的一定程度的解耦控制。通过MATLAB仿真验证，这种方法设计的调节器展现出良好的稳态和动态性能。 然而，考虑到转速调节器P参数会受到转子转动惯量的影响，论文进一步提出了一种基于有速度传感器控制系统的方法，用于精确测试异步电机的转子转动惯量。通过结合辨识出的参数，设计矢量控制系统的电流调节器和转速调节器参数，实验证明这种方法选择的PI参数可以显著提升系统的动态性能和稳态性能。 整个研究使用了英飞凌XCl64CS等先进硬件技术，并且关注了实际应用中的关键问题。这篇论文不仅提供了异步电机参数辨识的技术手段，还探讨了如何优化矢量控制系统的性能，对于电机控制领域的实践和技术发展具有重要意义。