運動控制概論期末報告資料出處︰無速度感測器之直接轉(zhuǎn)矩(編輯修改稿)
2024-11-16 08:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 控制。所以為了達(dá)到高精準(zhǔn)度的設(shè)計，並改善低通濾波器在馬達(dá)低轉(zhuǎn)速操作時，估測磁通大小與相角誤差所造成的問題，在本論文中應(yīng)用了新型磁通估算補償器架構(gòu) [39]，有效的改善低通濾波器所造成的問題，進(jìn)而提昇無感測器之直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)在低轉(zhuǎn)速操作時轉(zhuǎn)矩響應(yīng)的效能。 滑差轉(zhuǎn)速估測方式 ? 感應(yīng)馬達(dá)在定子同步旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度間，存在一非同步的速度差稱之為滑差轉(zhuǎn)速 (SlipSpeed)。無感測器之直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)若欲獲得良好的轉(zhuǎn)矩輸出與轉(zhuǎn)速響應(yīng)，則必須求得準(zhǔn)確的滑差轉(zhuǎn)速來確認(rèn)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的速度，若是估算的滑差值不正確，則無法得到正確的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，造成轉(zhuǎn)矩控制產(chǎn)生誤差，當(dāng)然無法達(dá)到命令的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩響應(yīng)，即產(chǎn)生誤動作。所以由上述可知，對於無感測器之直接轉(zhuǎn)矩速度控制系統(tǒng)來說，滑差轉(zhuǎn)速估算的正確性就顯得相當(dāng)重要了。 ? 在計算滑差轉(zhuǎn)速時，將參考座標(biāo)定在轉(zhuǎn)子磁通同步旋轉(zhuǎn)參考座標(biāo)上，再根據(jù) (28)(29)式，則在同步旋轉(zhuǎn)座標(biāo)下轉(zhuǎn)子端電路方程式可表示為 (48)與 (49)式 ? 而轉(zhuǎn)子磁通方程式可根據(jù) (210)(211)表示為下式，其中 s ls m L = L + L 、 r lr m L = L + L 。 ? 將 (410)(411)式分別代入 (48)與 (49)式，且根據(jù) (41)式，則方程式可化簡 無速度感測器之直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)設(shè)計 ? 由 (41)式可得到轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 ω? rω?sl?ω? ，我們透過 節(jié)中所推導(dǎo)的電壓型轉(zhuǎn)子磁通估測，可估算出轉(zhuǎn)子磁通向量並求得同步旋轉(zhuǎn)速度 ω?e，再利用滑差轉(zhuǎn)速估測可求得滑差轉(zhuǎn)速為 ω? sl ，將同步旋轉(zhuǎn)速度 ωe 與滑差轉(zhuǎn)速 ω? sl分別用 (43)與 (422)式取代，則我們可以得到所欲估算的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 ω?r 如下式所示。 模擬與實驗 ? 圖 為模擬系統(tǒng)的方塊圖包含了感應(yīng)馬達(dá)型、直接轉(zhuǎn)矩控制器、以及座標(biāo)軸轉(zhuǎn)換矩陣、轉(zhuǎn)矩磁通與速度估測器等。其中無感測器系統(tǒng)中重要的轉(zhuǎn)速估測方法已經(jīng)在 與 節(jié)中有詳盡的介紹了，而估測的轉(zhuǎn)速值會回授到 PI 速度控制器作速度控制。因此，無論在模擬或?qū)嶒炛卸急仨氂^察命令轉(zhuǎn)速 *r ω、編碼器轉(zhuǎn)速 (即實際轉(zhuǎn)速 ) rω 以及估測轉(zhuǎn)速 rω? 三個轉(zhuǎn)速信號，觀察三個信號的暫態(tài)與穩(wěn)態(tài)的響應(yīng)，以驗證無感測器之直接轉(zhuǎn)矩速度控制系統(tǒng)的可行性。 模擬結(jié)果 【 0~1000rpm】 模擬結(jié)果 【 0~100rpm】 結(jié)論與討論 ? 本文中所使用的無感測器估測轉(zhuǎn)速方式，主要是利用反電動勢估測定子磁通後，並利用式 (47)與式 (422)中所推導(dǎo)出的估算式，估算出轉(zhuǎn)子磁通與滑差轉(zhuǎn)速，並根據(jù)轉(zhuǎn)子磁通角求得同步旋轉(zhuǎn)速度，而同步旋轉(zhuǎn)速度與滑差轉(zhuǎn)速間的差值即為所估測的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，由於此無感測器系統(tǒng)是建
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