基于三電平逆變器的全階狀態(tài)觀測器矢量控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著交流電機的高性能控制理論的出現(xiàn)，高開關(guān)頻率大容量開關(guān)器件的問世以及大規(guī)模集成電路、微處理器、數(shù)字信號處理器等的進步，控制系統(tǒng)中廣泛使用的電機由原來的直流電機轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的交流電機，交流調(diào)速正逐步的取代直流調(diào)速，并逐漸向高壓大功率的方向發(fā)展。三電平逆變器因為其可以實現(xiàn)更高的電壓等級，輸出較少的諧波含量等優(yōu)勢，在高壓大功率的逆變場合得到了廣泛的應(yīng)用。隨著矢量控制理論的提出使得電機控制技術(shù)的發(fā)展進入了一個全新的階段，但是由于高精度、高分辨率

2、的速度傳感器價格昂貴，不僅提高了伺服驅(qū)動系統(tǒng)的成本，還限制了伺服驅(qū)動裝置在惡劣環(huán)境下的應(yīng)用，因此，無速度傳感器控制技術(shù)越來越受到重視。
　　本文對基于全階狀態(tài)觀測器的矢量控制系統(tǒng)進行了研究。對三電平逆變器以及無速度傳感器技術(shù)進行了綜述，分析了三電平逆變器和無速度傳感器的優(yōu)勢。闡述了三電平逆變器的工作原理、SVPWM即空間電壓矢量控制的原理、坐標(biāo)變換以及感應(yīng)電機轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)的原理。在研究基于三電平感應(yīng)電機轉(zhuǎn)差頻率矢量控制時對

3、相關(guān)的PI控制器的參數(shù)進行理論計算，并通過MATLAB/Simulink進行了仿真，驗證了參數(shù)設(shè)計的準(zhǔn)確性，同時還具有很好的魯棒性。并基于以上理論進一步研究了基于三電平的全階狀態(tài)觀測器矢量控制系統(tǒng)，通過對感應(yīng)電機數(shù)學(xué)模型的分析，設(shè)計出全階狀態(tài)觀測器，并對其進行了極點配置，利用李雅普諾夫穩(wěn)定性理論設(shè)計出辨識速度的自適應(yīng)率、定子電阻以及轉(zhuǎn)子時間常數(shù)的自適應(yīng)律。針對以上的設(shè)計研究，通過MATLAB/Simulink對基于三電平的全階狀態(tài)觀測器