一种基于滑模控制的交互式模型参考自适应速度与定子电阻的辨识方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于滑模控制的交互式模型参考自适应速度与定子电阻的辨识方法，属于电机控制【技术领域】。本发明包括步骤：首先在两相静止坐标系下，建立异步电机数学模型；根据异步电机数学模型求出电压模型与电流模型，通过电压模型与电流模型对转子磁链进行观测，然后构造出交互式模型参考自适应速度辨识系统及交互式模型参考自适应定子电阻辨识系统；根据构造出的交互式模型参考自适应速度辨识系统及交互式模型参考自适应定子电阻辨识系统，采用滑模控制方法来设计速度辨识器及定子电阻辨识器来辨识异步电机的转速和定子电阻。本发明与常规模型参考自适应方法相比不但省去了复杂的PI增益调节，而且响应速度更快，转速精度更高。
【专利说明】一种基于滑模控制的交互式模型参考自适应速度与定子电阻的辨识方法【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于滑模控制的交互式模型参考自适应速度与定子电阻的辨识方法，属于电机控制【技术领域】。
【背景技术】
[0002]异步电动机具有结构简单、坚固耐用、成本低廉、运行可靠、低转矩脉动、低噪声以及转速极限高的特点。在异步电动机矢量控制中，转子的位置信息可以直接通过位置或速度传感器得到，然而传感器的安装增加了成本和转轴的惯量，影响了系统的动静态性能。无速度传感器的控制系统无需安装硬件，免去了速度传感器带来的种种麻烦，提高了系统的可靠性，降低了成本；另一方面，使得系统的体积小、重量轻，而且减少了电机与控制器的连线，简化了维护要求。因此，无速度传感器控制成为现代交流传动控制技术的一个重要方向。此外，电机运行过程中定子阻值会随环境及运行情况而变化，这会造成磁链的畸变，其对转矩控制的影响在低速时较为明显。目前定子阻值的辨识可采用有限元分析、频域、时域、智能等辨识方法。
[0003]现在比较成熟 的速度估算方法有模型参考自适应法、扩展Kalman滤波法、滑模变结构法、高频信号注入法等。扩展卡尔曼滤波是将非线性系统线性化，由于使用了线性逼近，所以可能会发散。由于每一步都要进行矩阵运算和仔细的预处理，因此计算量非常大，即使使用降阶的卡尔曼滤波器，计算量依然是很可观的，应用在矢量控制中，实时性很难保证。现有的高频信号注入法在一定程度上会对电机自身的参数产生影响，破坏了电机的正常运行状况，有时甚至产生强烈的转矩脉动，因此在实际的系统中很难应用。
[0004]
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是:本发明提供了一种基于滑模控制的交互式模型参考自适应速度与定子电阻的辨识方法，用于解决当速度辨识系统运行受到扰动时，传统的转速及定子电阻辨识系统对误差的调整通过PI控制来实现时由于参数固定而不能够提供满意性能的问题。
[0005]本发明技术方案是:首先在两相静止_坐标系下，建立异步电机数学模型；根据异步电机数学模型求出电压模型与电流模型，通过电压模型与电流模型对转子磁链进行观测，然后构造出交互式模型参考自适应速度辨识系统及交互式模型参考自适应定子电阻辨识系统；根据构造出的交互式模型参考自适应速度辨识系统及交互式模型参考自适应定子电阻辨识系统，采用滑模控制方法来设计速度辨识器及定子电阻辨识器来辨识异步电机的转速和定子电阻。
[0006]所述基于滑模控制的交互式模型参考自适应速度与定子电阻的辨识方法的具体步骤如下:
A、首先在两相静止_坐标系下，输入量为两相定子电压，输出量为异步电机转速和异步电机转子磁链，以异步电机转速〃异步电机定子电流和异步电机转子磁链为状态变量建立5阶状态方程:
【权利要求】
1.一种基于滑模控制的交互式模型参考自适应速度与定子电阻的辨识方法，其特征在于:首先在两相静止0/3坐标系下，建立异步电机数学模型；根据异步电机数学模型求出电压模型与电流模型，通过电压模型与电流模型对转子磁链进行观测，然后构造出交互式模型参考自适应速度辨识系统及交互式模型参考自适应定子电阻辨识系统；根据构造出的交互式模型参考自适应速度辨识系统及交互式模型参考自适应定子电阻辨识系统，采用滑模控制方法来设计速度辨识器及定子电阻辨识器来辨识异步电机的转速和定子电阻。
2.根据权利要求1所述的基于滑模控制的交互式模型参考自适应速度与定子电阻的辨识方法，其特征在于:所述基于滑模控制的交互式模型参考自适应速度与定子电阻的辨识方法的具体步骤如下: A、首先在两相静止OQ0坐标系下，输入量为两相定子电压，输出量为异步电机转速和异步电机转子磁链，以异步电机转速@、异步电机定子电流和异步电机转子磁链为状态变量建立5阶状态方程:
【文档编号】H02P21/14GK104009696SQ201410191828
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月8日 优先权日:2014年5月8日
【发明者】邹金慧, 邓安彤, 石磊, 范玉刚, 吴建德, 黄国勇, 王晓东, 张光辉, 邵宗凯 申请人:昆明理工大学