无轴承异步电机的滑模变结构MRAS转速辨识方法技术

无轴承异步电机的滑模变结构MRAS转速辨识方法，首先在静止坐标系下给出转子磁链的参考模型和观测模型，克服纯积分环节的初值及累计误差的影响；然后，为有效提高转速辨识响应的快速性以及对参数变化的鲁棒性，采用滑模变结构控制律替代传统的PI自适应律，设计出一种变结构模型参考自适应速度辨识器；同时，以具有光滑连续特性的Sigmoid()指数函数为滑模变结构控制函数，来有效克服传统所使用的符号函数引起的系统抖振现象及其给辨识转速带来的高次谐波影响，从而有效提高转速的辨识跟踪精度，属于新型特种电机的检测控制技术领域，尤其适用于无轴承异步电机的低成本无传感器控制应用场合。

Sliding Mode Variable Structure MRAS Speed Identification Method for Bearingless Asynchronous Motor

【技术实现步骤摘要】
无轴承异步电机的滑模变结构MRAS转速辨识方法
本专利技术涉及特种交流电机检测控制
，尤其涉及无轴承异步电机的滑模变结构MRAS转速辨识方法。
技术介绍
无轴承异步电机是基于磁轴承与交流电机定子结构的相似性，于近年来发展起来的适合于高速运转的新型电机，其在运行过程中，需要对转速进行实时检查和反馈控制，但机械式速度传感器存在安装困难、易受环境干扰等问题，不利于无轴承电机向高速、超高速方向的发展。因此无速度传感器控制技术已成为无轴承电机控制
一个新的研究热点。对现有文献和专利检索结果发现，直接转速估算法受电机参数的影响比较大；人工智能法距离实际应用还有一定的距离；扩展卡尔曼滤波器法的算法复杂、大量的随机参数需要调试才能得到；高频信号注入法仅适用于特定转子结构电机；MRAS法具有算法简单、易于实现等优点，但所其转子磁链“参考模型”中的“纯积分环节”会引来积分初值、累计误差等问题，不利于提高转速辨识精度；基于滑模变结构理论的转速观测法具有响应速度快、鲁棒性强的优点，但其“符号函数”所引起的抖振问题会对转速的稳态辨识精度产生不利影响。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.无轴承异步电机的滑模变结构MRAS转速辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、建立无轴承异步电机转矩系统转子磁链的参考模型和观测模型设定α‑β为静止两相正交坐标系，其α坐标轴与三相无轴承异步电机A相转矩绕组的轴线方向一致，β坐标轴在α坐标轴的逆时针垂直方向，建立无轴承异步电机转子磁链的电压模型和电流模型：

【技术特征摘要】
1.无轴承异步电机的滑模变结构MRAS转速辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、建立无轴承异步电机转矩系统转子磁链的参考模型和观测模型设定α-β为静止两相正交坐标系，其α坐标轴与三相无轴承异步电机A相转矩绕组的轴线方向一致，β坐标轴在α坐标轴的逆时针垂直方向，建立无轴承异步电机转子磁链的电压模型和电流模型：式（1）为电压模型，式（2）为电流模型，式（1）和式（2）中，分别为转子磁链的α、β轴分量；us1α、us1β分别为转矩绕组电压的α、β轴分量；is1α、is1β分别为转矩绕组电流的α、β轴分量；Rs1、Rr1分别为转矩系统的定子电阻、转子电阻；Ls1、Lr1、Lm1分别为转矩系统的定子自感、转子自感、定转子互感；ωr为转子旋转角速度；Tr1=Lr1/Rr1为转子时常；为漏感系数；p为微分算子；以式（1）作为转子磁链的参考模型；并用辨识转速替换式（2）中的转速变量ωr，得到转子磁链的观测模型：式（3）中，为α-β坐标系中转子磁链分量的观测值；为辨识转速；步骤二、建立无轴承异步电机MRAS转速辨识的滑模变结构优化自适应律定义转子磁链参考模型所输出的转子磁链与转子磁链观测模型所输出的转子磁链之间的误差函数为滑模面切换函数S：式（6）中，为α-β坐标系中转子磁链分量参考值；为α-β坐标系中转子磁链分量的观测值；建立MRAS转速辨识的滑模变结构自适应律：式（14）中，N>0，sign()为符号函数；为等效辨识转速；采用具有连续光滑特性的sigmoid函数替换式（14）中的符号函数sign(S)，得到滑模变结构优化自适应律：式（17）中，为等效辨识转速；A>0；M为连续Sigmoid函数，其表达式为：式（18）中，a为大于零的常数；为α-β坐标系中转子磁链分量参考值；为α-β坐标系...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜文绍，李娜，陈有鹏，屠晓婉，卢盼超，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：河南,41