基于 s7-1500 与变频器的异步电机调速控制设计摘要：文章利用西门子 S7-1500 的 PLC，采用 PROFINET 的通信方式，控制变频器输出频率的变化，变频器采用 G120_cu250s 型号，利用 WINCC 触屏设定异步电机转数，经过 PLC 程序运算后，将运算后的数字量通过变频器端口送到变频器，进而控制调整电机转数和触屏设定转数相同，达到调速的目的。异步电动机变频调速系统具有重要的实用价值和广阔的市场空间。研究和推广高性能变频器是提高生产生活水平、促进节能减排、减少电网污染的有效途径。因此，实现科学技术进步和可持续发展也是人类社会的迫切需要。在研究异步电动机相关控制技术和变频器硬件实现结构的基础上，重点研究了变频器驱动单元中的无速度传感器矢量控制技术，有助于降低系统成本，提高可靠性和适用性，提高了系统的可靠性和实用性。 e 电源单元的主动前端实现结构，有助于提高网络侧的电流质量，提高能源利用效率，并提出了一些新的解决方案。首先，在分析适用于无速度传感器矢量控制的磁链观测器结构的基础上，深入研究了速度自适应全阶磁链观测器。通过对小信号模型的线性化，说明了传统设计方案在低速再生制动条件下的不稳定性，提出了一种改进的全阶观测器反馈增益矩阵设计方法。然后，在异步电动机无速度传感器矢量控制硬件系统的设计与实现的基础上，实验结果表明，改进后的方案可以在低速范围内扩展无速度传感器控制的稳定工作范围。其次，从实际应用的角度，分析了常见非理想因素对全阶磁链观测器的影响，并研究了相应的解决方案。针对电机参数误差对全阶观测器磁链观测精度和速度估计精度的影响，在考虑磁链与速度重合关系的基础上，进行了详细的理论分析，总结了不同参数组合下观测误差的变化规律。与系统仿真结果一致。然后，对全静态自整定和电机参数在线辨识的方法进行了不同程度的分析和实验。针对驱动单元逆变器硬件系统实现中的非理想因素，分别从数字化、采样和死区效应三个方面进行了研究。分析了全阶磁通观测器常用离散化方法的优缺点，提出了一种前向差分与双线性变换相结合的离散化方案，并进行了实验验证。该方案可以同时获得较高的精度和较低的计算量。在一定程度上解决了高开关频率应用中离散全阶观测器的实际问题。在采样问题中，主要分析了定子电流采样不同频率范围误差对全阶观测器速度估计和磁通观测的影响，并阐述了合理设计定子电流采样环节的关键问题。针对死区效应问题，详细分析了电压源...
