16、双馈感应发电机（BDFIG）转子位置和速度观测器：基于空间矢量模型的转子位置观测器

双馈感应发电机（BDFIG）转子位置和速度观测器：基于空间矢量模型的转子位置观测器

1. 现有方法的不足与改进方向

在BDFIG的控制中，最初提出的位置估计方法（RPO_1）存在一些问题。在启动阶段，RPO_1性能不佳且收敛速度较慢。具体来说，在速度变化条件下，该观测器会使PW电压产生较大的幅值误差和频率波动，并且需要很长时间才能达到稳态。同时，在速度变化期间，PW和CW三相电流及其相关的dq轴分量会出现高瞬态电流。这些缺点影响了RPO_1在启动和速度变化条件下的性能，而这在实际工业应用中是非常重要的。

为了解决这些问题，提出了一种改进的方法，即基于BDFIG空间矢量模型的转子位置观测器（RPO_2）。这种方法可以直接检测BDFIG的转子位置信号，无需额外的观测方法，如Luenberger型PI观测器，从而消除了位置观测过程中PI控制器的使用，提高了观测器的启动性能和速度变化时的性能。

2. 基于空间矢量模型的转子位置观测器（RPO_2）

2.1 矢量控制与系统结构

在BDFIG的控制中，通常采用矢量控制，因为它具有良好的性能，控制变量可以通过电机的旋转框架ω1和ω2轻松控制。在PW电压定向方案中，d轴PW电压完全指向总PW电压矢量（u1d = U1）。基于RPO_2的无传感器电压控制系统的主要原理图中，d轴PW电压u1d跟踪总参考电压矢量U1 ，这可以通过调整d轴CW电流来实现。q轴PW电压的调节过程可以通过相关框架的预期频率ω1及其相应角度θ1来实现。在通过积分PW参考频率获得角度θ1 后，CW侧的角度θ2*可以通过RPO_2获得的估计转子位置θr_est来实现。

2.2 设计过程 <