运动控制概论期末报告资料出处︰无速度感测器之直接转矩

运动控制概论期末报告资料出处︰无速度感测器之直接转矩内容摘要：

控制。 所以為了達到高精準度的設計，並改善低通濾波器在馬達低轉速操作時，估測磁通大小與相角誤差所造成的問題，在本論文中應用了新型磁通估算補償器架構 [39]，有效的改善低通濾波器所造成的問題，進而提昇無感測器之直接轉矩控制系統在低轉速操作時轉矩響應的效能。 滑差轉速估測方式 • 感應馬達在定子同步旋轉磁場與轉子旋轉速度間，存在一非同步的速度差稱之為滑差轉速 (SlipSpeed)。 無感測器之直接轉矩控制系統若欲獲得良好的轉矩輸出與轉速響應，則必須求得準確的滑差轉速來確認轉子旋轉的速度，若是估算的滑差值不正確，則無法得到正確的轉子轉速，造成轉矩控制產生誤差，當然無法達到命令的轉速與轉矩響應，即產生誤動作。 所以由上述可知，對於無感測器之直接轉矩速度控制系統來說，滑差轉速估算的正確性就顯得相當重要了。 • 在計算滑差轉速時，將參考座標定在轉子磁通同步旋轉參考座標上，再根據 (28)(29)式，則在同步旋轉座標下轉子端電路方程式可表示為 (48)與 (49)式 • 而轉子磁通方程式可根據 (210)(211)表示為下式，其中 s ls m L = L + L 、 r lr m L = L + L。 • 將 (410)(411)式分別代入 (48)與 (49)式，且根據 (41)式，則方程式可化簡 無速度感測器之直接轉矩控制系統設計 • 由 (41)式可得到轉子轉速 ωˆ rωˆsl−ωˆ ，我們透過 節中所推導的電壓型轉子磁通估測，可估算出轉子磁通向量並求得同步旋轉速度 ωˆe，再利用滑差轉速估測可求得滑差轉速為 ωˆ sl ，將同步旋轉速度 ωe 與滑差轉速 ωˆ sl分別用 (43)與 (422)式取代，則我們可以得到所欲估算的轉子轉速 ωˆr 如下式所示。 模擬與實驗 • 圖 為模擬系統的方塊圖包含了感應馬達型、直接轉矩控制器、以及座標軸轉換矩陣、轉矩磁通與速度估測器等。 其中無感測器系統中重要的轉速估測方法已經在 與 節中有詳盡的介紹了，而估測的轉速值會回授到 PI 速度控制器作速度控制。 因此，無論在模擬或實驗中都必須觀察命令轉速 *r ω、編碼器轉速 (即實際轉速 ) rω 以及估測轉速 rωˆ 三個轉速信號，觀察三個信號的暫態與穩態的響應，以驗證無感測器之直接轉矩速度控制系統的可行性。 模擬結果 【 0~1000rpm】 模擬結果 【 0~100rpm】 結論與討論 • 本文中所使用的無感測器估測轉速方式，主要是利用反電動勢估測定子磁通後，並利用式 (47)與式 (422)中所推導出的估算式，估算出轉子磁通與滑差轉速，並根據轉子磁通角求得同步旋轉速度，而同步旋轉速度與滑差轉速間的差值即為所估測的轉子轉速，由於此無感測器系統是建。