摘要：根据MRAS的无速度传感器矢量操控法把模型参阅自适应法与转速直接计算法结合了起来，规划了适宜的自适应操控率，提高了转速估量的精确度，在此根底上，运用Matlab/Simulink构建MRAS无速度传感器矢量操控体系仿真模型，仿真成果表明，转速估量精度较高，体系具有必定的鲁棒性。
关键词：永磁同步电机;模型参阅自适应;无速度传感器;Matlab/Simulink
在高功能的沟通电机变频调速体系中，不管是选用矢量操控仍是直接转矩操控，转速的观测和闭环操控环节是必不可少的。一般，选用光电码盘等速度传感器进行转速检测，并反应转速信号。可是，速度传感器的装置给体系带来一些缺点：
1)添加体系的本钱，码盘精度越高，价格越贵;
2)码盘在电机轴上的装置存在同心度问题，装置不妥将影响测速精度;
3)添加了电机轴向设备，给电机的保护带来必定困难;
4)在恶劣的环境下无法作业，且码盘作业精度易受环境条件的影响。
因而，越来越多的学者将目光投向了无速度传感器操控体系的研讨。如今已经有许多办法可以对电机转速进行估量，首要有：根据电动机数学模型计算出转速;运用感应电动势和磁链计算速度;运用模型参阅自适应原理来辨识速度;向电机注入高频信号，运用电机的结构特征检测出转速等。模型参阅自适应法(MRAS)便是其间运用频率较高的一种办法。本文首要简略剖析了根据模型参阅自适应法估量转速的原理，并以此根底在Matlab/Simulink中对转速估量进行建模，终究建立出根据MRAS的无速度传感器矢量操控体系，并对其进行仿真验证。
1 模型参阅自适应法的原理
MRAS中心是模型参阅自适应辨识，首要思维是将含有待估量参数的方程作为可调模型，将不含不知道参数的方程作为参阅模型，并且两个模型具有相同物理含义的输出量。两个模型一起作业，运用输出量之间的差值构成适宜的自适应率，调理可调模型的参数，以到达操控目标输出盯梢参阅模型的意图。
永磁同步电机在两相旋转(dq)坐标下的定子电流方程为：
由式(1)、(2)可以看出，定子电流的数学模型只与电机的转速wr有关，所以挑选电流模型作为可调模型，永磁同步电机自身作为参阅模型，一起选用并联型结构进行转速辨识。为便于对体系的稳定性进行剖析，应使转速wr存在于体系的状况矩阵中，对以上两式中操控量与状况量进行改变得：
对Popov积分不等式进行逆向求解，即可得到自适应规则如式(9)所示。
根据模型参阅自适应法的电机转速估量模型框图如图1所示。
在Matlab/Simulink环境下，依照上述办法树立的根据模型参阅自适应的电机转速估量仿真模型如图2所示。
2 根据MRAS的永磁同步电机矢量操控体系仿真
通过上文的剖析及建模，在Matlah/Simulink环境建立根据模型参阅自适应的速度估量的矢量操控体系，其间运用的永磁同步电机参数为：极对数P=4，定子电阻R=0.958 5 Ω，d轴和q轴电感Ld=Lq=5.25 mH，磁极磁通ψf=0.182 7 Wb，转动惯量J=0.000 632 9kg·m2，功率器材的开关频率是10 kHz。仿真结构如图3所示。
主体部分选用的是根据电压空间矢量PWM矢量操控体系，根据模型参阅自适应的速度估量器替代了传统转速检测的环节，建立出了无速度传感器矢量操控体系。
3 仿真成果
3. 1 转速估量仿真成果
图4为估量转速和电机丈量模块输出的实践转速间的比较。设定总的仿真时刻为1 s，速度给定500 r/min。
图(a)中波形中有小幅动摇的是估量转速，图(b)波形比较滑润的是输出的实践转速，整体来看差异很小。
3. 2 体系仿真成果
由图3总仿真模型，通过仿真可得到根据模型参阅自适应的速度估量矢量操控体系功能。其仿真成果图如下所示。
转速设定为50O r/min，体系加负载80 N·m发动运转，在0.6 s时负载降为0。
图5为电机转速波形，虚线部分为估量转速，实线部分为丈量转速，由图可以看出估量转速紧紧跟随着丈量转速，因为带负载运转，电机稳守时转速略有下降，负载下降后，转速终究稳定在500 r/min。
图6为电机三相电流仿真波形，体系加负载发动运转，越通过0.2 s电流波形稳定在50 A，在0.6 s负载降为0时，通过0.08 s左右的反应时刻，电流稳定在30 A。
图7为电机转矩波形，因带负载，发动转矩上升至350N·m左右，0.2 s后稳定在80 N·m，负载降为0后，转矩也趋近于0 N·m。
4 结束语
由上述仿真成果可得，根据MRAS的转速估量根本可以估量出电机转速，矢量操控体系彻底省掉了速度检测环节，消除了速度传感器的装置带来的差错，简化了体系的构成，并且成果显现矢量操控体系具有必定的稳定性和可靠性，因而根据MRAS的速度估量将具有很好的研讨价值。
