异步电机速度估计-混合模型磁链观测器法

mengmianren

导读：本期文章主要介绍异步电机速度估计的方法-混合模型磁链观测器法。对该方法的原理进行简单介绍和进行仿真验证。
一、引言  

异步电机矢量控制是实现高性能调速的基础，利用传感器可获取电机转速和磁链角度位置信息，但传感器一般成本较高，且测量精度受环境影响，数值可靠性不高，因此IM 无位置传感器技术成为研究热点，此技术的算法核心是速度估算和磁链观测。一般操作流程是，在调试良好的IM 双闭环基础上，加入无速度控制算法进行开环仿真，验证算法合格性，速度估算和磁链观测正常后进行闭环控制，最后调试系统参数完成闭环仿真。
二、原理介绍  

分别采用电压模型和电流模型的异步电机直接磁场定向控制在低速和高速时估计的转子磁链精度不高．在这基础上研究电压电流混合模型的闭环转子磁链观测器，使其在低速时采用电流模型，在高速时采用电压模型，两者能平滑过渡．根据磁链观测器结构，采用开环转速估计器，并做相应的抗噪声处理，使它结构简单，能满足动态和稳态要求．

         


图1 混合模型磁链观测器控制框图



         







三、模型搭建及仿真分析  



图2速度估计模块（混合模型磁链观测器法）



图3速度估计跟踪波形变化情况

从图3可以发现，速度估计的波形在突加载和速度变化的时候都能很好的跟踪上给定值，证明该估计方法的可行性和有效性。

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关于异步电机速度估计中的混合模型磁链观测器法，以下是我的回复：

异步电机的矢量控制是实现高性能调速的关键技术。在无位置传感器技术的应用中，速度估算和磁链观测是核心算法。混合模型磁链观测器法结合了多种模型的优点，有效提高速度估计的准确性和稳定性。该方法主要基于电压模型和电流模型，通过观测电机响应来估计转速和磁链。原理上，它通过融合两种模型的观测结果，优化了单一模型的不足。在仿真验证中，该方法表现出良好的性能。实际操作中，先在双闭环基础上加入无速度控制算法进行开环仿真，验证算法有效性后，再进行闭环控制并调试系统参数。此方法提高了系统的抗干扰能力和运行效率，降低了成本，具有广泛的应用前景。

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