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异步电机以其结构简单、牢固耐用、易于维护等优点被广泛应用于交流调速应用场合中。采用矢量控制可以获得与直流电机相媲美的调速性能。然而,矢量控制对异步电机参数依赖性高,参数不易调节,因而,将一些鲁棒性更好的现代控制方法引入交流调速系统成为研究趋势。同时,交流调速系统中的转速闭环是不可或缺的环节,传统转速反馈是由速度传感器获得的,速度传感器成本昂贵,安装不方便,应用受到限制。无速度传感器省去了速度传感器,节省了成本,不受环境影响,应用范围广。本文将模型预测控制和无速度传感器结合起来进行研究是非常具有理论价值和实际意义的。 首先,对异步电机模型预测控制和无速度传感器技术进行了介绍;然后,对异步电机的数学模型进行了描述:进而在两相旋转坐标系下,设计了模型预测电流控制器;在两相静止坐标系下,介绍了扩展卡尔曼转速估计算法;最后,在MATLAB/Simulink中搭建了异步电机无速度传感器模型预测控制系统的仿真模型,仿真结果证明了所研究方案的正确性和有效性。 在以TMS320F28335DSP为核心的实验平台上进行了实验验证,对主电路、调理电路、控制电路等硬件电路进行了测试,并编写了相应的模型预测电流控制器和基于扩展卡尔曼滤波转速估计的实验程序,实验结果表明所构建的扩展卡尔曼滤波与模型预测控制结合的调速方案正确、有效、可行。