Study on MRAS Speed Identification Based on High Frequency Signal Injection
Xiying Ding1, Xiaona Ma1, Xiaoran He1, Qiang Liu1
1)
Shenyang University of Technology, Shenyang 110023 (E-mail:mxn200511@yahoo.com.cn)
(E-mail:mxn200511@yahoo.com.cn) Abstract—This paper presents a novel method of speed identification of asynchronous motor speed sensorless DTC(Direct Torque Control) based on MRAS (Model Reference Adaptive System) It is difficult to identify speed . at low speed and standstill area for traditional MRAS method due to traditional reference model of primitive motor model. The new MRAS speed identification method gains reference model from high frequency signal injection method and takes current model as regulative model at low and standstill area, and designs speed adaptive law according to popov theory. The simulation results prove validity of the scheme. Keywords—Speed sensorless, Asynchronous motor, Model Reference Adaptive System(MRAS), High frequency signal injection method
基于高频信号注入的 MRAS 转速辨识研究
丁惜瀛 1 马晓娜 1 何晓然 1 刘强 1
1) 沈阳工业大学 电气工程学院 沈阳 110023
摘 要 针对零速低速下异步电机无速度传感器直接转矩控制系统中传统模型参考自适应方法难以精确辨识转速,
提出零速低速下以高频脉振信号注入法获得参考模型, 以转子磁链电流模型为可调模型的一种新的模型参考自适应转速 辨识方案,并依据波波夫超稳定性理论设计转速自适应律.仿真结果表明该方案的有效性. 关键词 无速度传感器,异步电动机,参考模型自适应,高频信号注入法
1.引言
近年来,采用无速度传感器高性能控制系统 的研究受到了世界范围内的广泛关注. 采用无速度 传感器的异步电机调速系统不仅有效地降低了系 统成本,简化了系统构成,并且提高了系统的可靠 性[1-3], 同时使它在工程上的应用越来越广泛. 目前,在较高的电机转速范围内,基于无速 度传感器系统的研究已经取得了令人瞩目的成果, 尤其是模型参考自适应 [4] 转速辨识方法以其理论 成熟,算法简单,相对容易实现获得广泛的应用. 然而,该模型在零速低速下,由于系统性能直接依 赖于参考模型的准确性, 而传统的基于基本电机模 型的参考模型此时由于忽略定子电阻压降和温漂
辽宁省教育厅项目(项目编号:05L293)
等因素导致输出值远远偏离期望值(实际值),因此 电机转速的辨识不能满足人们的要求. 为解决上述 问题, 在零速低速下基于模型参考自适应方法的参 考模型的选择是极其重要的. 目前不依赖电机参数 的高频信号注入法深受人们欢迎. 这种方法包括转 [5.6] 子凸极法和 d-q 轴阻抗差异法 . 其中 d-q 轴阻抗 差异法不需要改变电机结构, 只需要检测 d-q 轴阻 抗差异就能精确跟踪转子磁链. 本文分析了高频脉振信号注入下的异步电机 定子电阻的 d-q 轴阻抗特性, 在此基础上以跟踪得 到的转子磁链为参考模型, 电流模型为可调模型实 现零速低速下的异步电机无速度传感器直接转矩 控制系统的转速的精确辨识, 并根据波波夫超稳定 性原理设计自适应律.仿真证明了该方法的实用 性.
2.高频信号注入下转子磁链位置跟踪

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