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基于定子电流模型的MRAS系统仿真研究

应凯;蒋林;李洪波;杨洁

【摘要】Thetraditionalmodelreferenceadaptivesystem(MRAS)take

voltagemodelasareferencemodel,theperformanceoftheIMdrive

systematlowspeedsbecameworstbyinfluencinginitialvalueanddrift

problemsofthepureintegratorinthevoltagemodelandthevariationof

motorparameters.Inordertoimprovethelow-speedperformanceand

robustnessofthesystem,thispaperdescribesastatorcurrentmodel-

basedmodelreferenceadaptivemethodtoidentifythemotorspeedand

rotorflux,andthusconstitutesavectorcontrolsystem.Alotofthesystem

simulationsarecompletedbasedonMatlab/Simulinksimulationplatform.

Thesimulationresultsshowthattherobustnessagainstchangesofthe

statorandrotormethodhasgoodperformanceatlowspeeds,andbetter

parameters.%传统的模型参考自适应系统（MRAS）以电压模型作为参考模型,由

于电压模型中纯积分环节存在初值和漂逸问题并受电机参数的影响,导致系统的低

速性能变差。为了改善系统的低速性能和鲁棒性,介绍了一种基于定子电流模型的

模型参考自适应法来辨识感应电机转速和转子磁链,并以此构成矢量控制系统。基

于Matlab/Simulink仿真平台对该系统进行了大量的仿真实验。仿真结果表明,该

方法具有良好的低速性能,并且对定转子电阻参数变化具有较好的鲁棒性。

【期刊名称】《电气技术》

【年(卷),期】2012(000)009

【总页数】5页(P19-23)

【关键词】定子电流模型;模型参考自适应系统;低速性能;鲁棒性

【作者】应凯;蒋林;李洪波;杨洁

【作者单位】西南石油大学电气信息学院,成都610500;西南石油大学电气信息学

院,成都610500;西南石油大学电气信息学院,成都610500;西南石油大学电气信息

学院,成都610500

【正文语种】中文

【中图分类】TP338

传统的模型参考自适应法以电压模型作为参考模型，由于电压模型中的电势计算以

及纯积分环节存在的初值和漂逸问题，导致系统的低速性能和鲁棒性变差，甚至低

速时不能正常工作[1]。为了解决此问题，学者们也提出了许多解决方案，比如采

用一阶低通滤波器来代替纯积分环节，以消除积分器对直流量的累积误差，但定子

磁链估计量中产生了幅值和相位误差[2]；还提出了基于反电动势、无功功率的模

型参考自适应法等[3]。这些方法对改善系统低速性能都具有一定的效果，但都是

以电压模型及其电势计算为基准，没有从根本上解决MRAS系统低速性能不佳的

问题。

本文研究了基于定子电流的模型参考自适应方法来观测感应电机的转速和磁链，并

以此构成矢量控制系统，该方法以感应电机本身作为参考模型，不涉及电压模型中

的纯积分环节和电势计算，从而可以改善传统的MRAS系统低速性能不佳的问题

[4-5]。基于Matlab/Simulink仿真平台，对基于定子电流模型和基于电压模型的

MRAS矢量控制系统进行仿真对比分析，通过大量的仿真实验，其仿真结果表明：

在低速时，基于定子电流模型的MRAS矢量控制系统仍然具有较好的动态性能，

而基于电压模型的MRAS矢量控制系统动态响应较差，无法达到稳定状态，甚至