對于高性能的交流調(diào)速系統(tǒng)，速度閉環(huán)是必不可少的，而速度閉環(huán)需要實(shí)時的電機(jī)轉(zhuǎn)速。目前，檢測速度反饋大多采用光電脈沖編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器或測速發(fā)電機(jī)。速度傳感器價格昂貴，明顯增加了系統(tǒng)的硬件成本。對環(huán)境的適應(yīng)性不強(qiáng)，不利于在高溫或振動場合使用；信號傳輸距離有限，無法在長途線路中可靠工作。因此，對無速度傳感器交流調(diào)速系統(tǒng)的研究對于提高系統(tǒng)的可靠性、環(huán)境適應(yīng)性以及進(jìn)一步擴(kuò)大交流調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用范圍具有重要意義，并已成為近年來國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工程界的研究熱點(diǎn)。
無速度傳感器控制的最終目標(biāo)是同時精確估計電機(jī)速度、轉(zhuǎn)子磁鏈和電機(jī)參數(shù)。有許多方法可以估算電機(jī)速度和磁鏈。基于理想模型的觀測估計方法包括:開環(huán)磁鏈估計和帶補(bǔ)償?shù)拇沛湽烙?；參考自適應(yīng)方法(MRAS)；閉環(huán)觀測器方法?；诜抢硐胩匦缘姆椒ò?利用齒諧波信號的速度識別方法；高頻旋轉(zhuǎn)噴射轉(zhuǎn)子凸極檢測法:泄漏脈動檢測法；Dq阻抗微分定向法:飽和凸極檢測法。檢測電機(jī)參數(shù)有兩種方法:離線檢測和在線檢測。
有幾種無速度傳感器矢量控制技術(shù)正在實(shí)施中。
特別是它們對系統(tǒng)的控制性能和控制精度有著非常重要的影響。這些方面是:
(1)電流和電壓信號檢測及信號處理技術(shù)
其中，信號處理技術(shù)主要是如何對檢測到的電流、電壓信號進(jìn)行有效、準(zhǔn)確的濾波，使有效信號重現(xiàn)，沒有幅度衰減和相位滯后。實(shí)用的方法有簡化的擴(kuò)展卡爾曼濾波、形態(tài)濾波等。
(2)定子電阻的在線調(diào)整
電機(jī)運(yùn)行時，定子電阻值隨溫度升高變化較大，最大變化可達(dá)額定值的150%。如何在線檢測定子電阻，同時調(diào)整相應(yīng)的控制量，對系統(tǒng)的性能至關(guān)重要。
(3)死區(qū)效應(yīng)補(bǔ)償技術(shù)
(4)建立精確的動態(tài)電機(jī)模型。
或者在線和離線測得的電機(jī)參數(shù)只在某一時刻獲得。如果運(yùn)行中參數(shù)發(fā)生變化，應(yīng)相應(yīng)改變電機(jī)的型號，以達(dá)到最佳控制效果。目前，模型參考自適應(yīng)方法被廣泛應(yīng)用于實(shí)際研究中。
(5)逆變器模型的重構(gòu)。
這項技術(shù)主要是針對極端情況下的0Hz操作而提出的。在這種情況下，應(yīng)該考慮功率器件的飽和壓降和集電極電流之間的時間關(guān)系。
