無(wú)速度傳感器異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)及其辨識(shí)方法的分析

　　在高性能交流傳動(dòng)系統(tǒng)中，速度閉環(huán)控制是必不可少的，即需要構(gòu)成所謂的有速度傳感器交流調(diào)速系統(tǒng)。但由于速度傳感器的成本、安裝、維護(hù)、非線性和低速性能等方面的原因，而且有些場(chǎng)合不允許電機(jī)外裝任何傳感器，這就影響到了異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的簡(jiǎn)單性、廉價(jià)性及系統(tǒng)的可靠性。因此，無(wú)速度傳感器的交流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)就越來(lái)越受到學(xué)者的關(guān)注。

　　無(wú)速度傳感器控制系統(tǒng)的核心問(wèn)題是對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子的速度進(jìn)行估計(jì)。控制系統(tǒng)性能的好壞將取決于控制方案與速度辨識(shí)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)。本文針對(duì)目前研究較多的幾種速度辨識(shí)方法進(jìn)行了分析，指出了各自的優(yōu)缺點(diǎn)以及在工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合的實(shí)用性。

　1 不同速度辨識(shí)方法分析

　　目前為止，在無(wú)速度傳感器異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)中已經(jīng)出現(xiàn)了很多種速度辨識(shí)方法，大體可分為以下幾種：動(dòng)態(tài)直接估算法、模型參考自適應(yīng)（MRAS）法、自適應(yīng)轉(zhuǎn)速觀測(cè)器方法、PI 自適應(yīng)調(diào)節(jié)器法，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的速度估計(jì)器以及轉(zhuǎn)子齒諧波法和高頻注入法。應(yīng)用這些方法均可實(shí)現(xiàn)異步電機(jī)在無(wú)速度傳感器情況下的控制運(yùn)行。

　　1.1 動(dòng)態(tài)速度估計(jì)器

　　無(wú)速度傳感器技術(shù)發(fā)展的初期是根據(jù)電機(jī)穩(wěn)態(tài)模型，推導(dǎo)出滑差頻率的表達(dá)式。由于該方法的出發(fā)點(diǎn)是穩(wěn)態(tài)方程，因此調(diào)速范圍小、動(dòng)態(tài)性能差，無(wú)法滿(mǎn)足高性能調(diào)速系統(tǒng)的要求。之后有學(xué)者根據(jù)電機(jī)的動(dòng)

　　態(tài)派克方程，設(shè)計(jì)出了電機(jī)的開(kāi)環(huán)動(dòng)態(tài)速度估計(jì)器。

　　目前所見(jiàn)動(dòng)態(tài)速度估計(jì)器主要有以下四種形式。