1. 课题背景与意义 异步电机传统的控制方法以其原理简单、易实现以及参数鲁棒性好等优点在通用变频器中被普遍采用。

它根据电机实时运行频率调整电机电压幅值,不考虑电机磁链的变化情况,这使得它存在低速区域动态响应慢、稳态精度低、带载能力弱等缺点。

尽管采取了各种补偿措施,如逆变器非线性特性补偿一、磁通补偿以及滑差频率补偿等,控制的异步电机低速性能仍然达不到满意的效果。

异步电机控制本质上是转矩控制,而电机转矩与电机的磁链密切相关,为了使电机有比较好的转矩性能,电机的磁链控制是必不可少的。

标量控制在以观测磁链定向的坐标系下对定子电压进行重新分配,可以更好的在低速区域控制电机磁链,提高系统的带载能力无速度传感器矢量控制技术,省去了速度传感器,又可以获得接近矢量控制系统的性能,可以很好地解决传统控制存在的问题。

但是电机转速辨识以及电流解祸控制都需要获知电机的磁链信息。

电机磁链观测在低速区域易受电机参数及噪声影响甲一。

因此设计收敛性能快,参数鲁棒性强的磁链观测器成为标量控制与无速度传感器控制需要解决的核心问题。

矢量控制和直接转矩控制实现了异步电机的高性能控制,尽管两者在控制方式上存在很大的差异,它们都需要对电机的磁链进行准确观测。

主轴电机高速控制系统中,电机的转子磁场极低,电机铁耗进一步加大,互感随着电机磁场的变化而发生变化,如何在极低的磁场环境对电机的转子磁链进行准确观测关系到电机能否稳定高速运转以及电机的带载能力川。