感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)子磁鏈的有限時間觀測器設(shè)計

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感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)子磁鏈的有限時間觀測器設(shè)計

1緒論1.1概述

1.在當代異步電機變頻調(diào)速系統(tǒng)中，精確觀測電動機的磁鏈是系統(tǒng)獲得高性能的前提條件。2.對感應(yīng)電機實現(xiàn)高性能控制是我們在交流傳動領(lǐng)域當中研究的重要內(nèi)容。

1.2

設(shè)計意義與目的

感應(yīng)電動機的轉(zhuǎn)子磁鏈觀測研究工作對于保證百姓生活、科技發(fā)展、國家富強起到非常關(guān)鍵的作用，對我國電機領(lǐng)域的進一步研究具有十分重要的意義。222331.3技術(shù)路線1.分析原始資料，在滿足安全、可靠、準確基本要求的前提下，進行分析計算設(shè)計。2.分析感應(yīng)電動機的狀態(tài)方程，在兩相坐標系上給出以定子電流和轉(zhuǎn)子磁鏈作為狀態(tài)時感應(yīng)電動機的狀態(tài)方程。3.給出觀測器的具體設(shè)計，使得觀測器狀態(tài)與被觀測系統(tǒng)狀態(tài)誤差被限制在一個界內(nèi)。4.通過求解LMI(linearmatrixinequality)，可得到觀測器的增益值，成功的實現(xiàn)對感應(yīng)電動機磁鏈的有限時間觀測。5.通過計算機MATLAB仿真驗證該方法的有效性。2數(shù)學模型

2.1

三相感應(yīng)電動機的數(shù)學模型

矢量控制又被稱為磁場定向控制,主要內(nèi)容是將感應(yīng)電動機處于三相坐標系下的定子交流iA、iB、iC

,通過Clarke變換,等效成在兩相靜止坐標系下的交流電流iα、iβ而后等效成在同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的直流電流id,iq,模仿直流電動機的控制方法,進而求得直流電機的控制量,最終經(jīng)由坐標反變換,成功地實現(xiàn)對感應(yīng)電機的控制。（1）磁鏈方程：2數(shù)學模型（2）感應(yīng)電動機的電壓方程：通過（1）、（2）得到dq坐標系上的電壓-電流方程：經(jīng)過計算可以得到同步旋轉(zhuǎn)坐標系上的電壓-電流方程為dq軸相對于轉(zhuǎn)子的角速度代入2數(shù)學模型

3感應(yīng)電動機的狀態(tài)方程以定子電流和轉(zhuǎn)子磁鏈作為狀態(tài)時的狀態(tài)方程4轉(zhuǎn)子磁鏈的有限時間觀測器設(shè)計

狀態(tài)觀測器示意圖觀測器形式：分塊參照觀測器方程驗證趨近于零驗證成功4轉(zhuǎn)子磁鏈的有限時間觀測器設(shè)計

選取參數(shù),通過線性矩陣不等式的求解和相關(guān)計算可以得到觀測器方程的數(shù)值。在Matlab軟件中進行仿真。

參考原始資料，我們選取感應(yīng)電動機的參數(shù)3.3kw,電動機軸上的集總參數(shù)慣量J=0.1,負載選取參數(shù)4轉(zhuǎn)子磁鏈的有限時間觀測器設(shè)計

仿真模型4轉(zhuǎn)子磁鏈的有限時間觀測器設(shè)計

三相電流iA、iB、iC波形兩相靜止坐標系下的交流電流iα、iβClarke變換4轉(zhuǎn)子磁鏈的有限時間觀測器設(shè)計

兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的直流電流id,iqpark變換觀測到的轉(zhuǎn)子磁鏈信號波形如圖，兩條曲線分別為d、q軸轉(zhuǎn)子磁鏈的觀測值與實際值之間的誤差，顯而易見，兩條曲線逐漸趨向于零，與所