センサレスACサーボモータ駆動システムの高性能制御に関する研究

无传感器交流伺服电机驱动系统高性能控制研究

基本信息

批准号：
05750257
负责人：
竹下隆晴
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

システムの低価格,小形軽量,高信頼性のためにセンサレス制御に対する要求が高まってきている。本研究は,このような背景のもとにブラシレスDCモータ,誘導電動機の回転子位置・速度およびPWMコンバータの電源位相角のセンサレス制御を実現した。提案する位置・速度等の推定アルゴリズムは,制御対象のモデル電流と実電流との誤差より位置および速度を独立に推定できるので,パラメータ変動に対してロバストな制御系が構成できた。本研究で得られた主な成果を下記に示す。1.ブラシレスDCモータのセンサレス制御については,速度推定アルゴリズムの安定性を理論的に明らかにできた。また,6極,1.2kWの供試機を用いた実験により±100%トルクの範囲で35〜1500rpmの速度制御が実現できた。さらに,良好な始動,四象限,負荷外乱抑制特性が得られた。2.誘導電動機のセンサレス制御については,4極,2.2kWの供試機を用いて0〜100%のトルク範囲で20〜2400rpmの速度制御が実現できた。また,良好な過渡特性(始動,正逆転,負荷外乱抑制特性)が得られた。3.三相PWMコンバータのセンサレス制御については,安定性およびゲイン設計法を理論的に明らかにし,1.7kWの試作システムを用いた理論通りの推定特性が得られることを確認した。また,提案する推定アルゴリズムは設定パラメータの誤差の影響をほとんど受けないことを理論および実験より明らかにした。単相PWMコンバータでは,安定性を明らかにし,シミュレーションと実験のよい一致が得られた。三相,単相とも始動法を提案し,±15°の誤差範囲で初期位置推定ができ,良好な始動特性が得られた。

低成本，尺寸小和系统的高可靠性导致对无传感器控制的需求增加。这项研究实现了对无刷直流电动机的转子位置和速度的传感器控制，以及PWM转换器的电源相角。提出的用于估计位置和速度的算法可以基于模型电流和控制下的实际电流之间的误差独立估计位置和速度，因此可以构建对参数波动的强大控制系统。从这项研究中获得的主要结果如下所示。 1。关于无刷直流电动机的无传感器控制，可以从理论上揭示速度估计算法的稳定性。此外，通过使用6极和1.2kW测试仪的实验，在±100％扭矩范围内实现了35-1500 rpm的速度控制。此外，还获得了良好的启动，象限和负载障碍抑制特性。 2。关于感应电动机的无传感器控制，使用4极，2.2kW测试仪，在0-100％的扭矩范围内实现了20-2400 rpm的速度控制。此外，还获得了良好的瞬态特征（开始，向前和反向旋转以及载荷干扰抑制特性）。 3。关于三相PWM转换器的无传感器控制，理论上阐明了稳定性和增益设计方法，并证实可以使用1.7kW原型系统获得理论估计特性。此外，理论和实验表明，所提出的估计算法几乎不受配置参数误差的影响。单相PWM转换器揭示了稳定性，并在模拟和实验之间提供了良好的一致性。提出了针对三相和单相的启动方法，并且可能具有±15°的误差范围，因此可以进行初始位置估计，从而带来良好的启动特征。