永磁直線同步電機無位置傳感器控制研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的直線驅(qū)動伺服系統(tǒng)已無法滿足高速、超精密儀器儀表加工等制造行業(yè)日益發(fā)展的需要，而永磁直線同步電機（PMLSM）以其伺服性能好、定位精度高、運動行程較大以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單等特點在裝備制造、機械加工等場合得到了越來越多的應用。傳統(tǒng)帶有物理傳感器的PMLSM驅(qū)動伺服系統(tǒng)存在諸多缺點，因此在保證伺服性能良好、系統(tǒng)成本低廉的前提下，研制永磁直線同步電機無位置傳感器伺服控制系統(tǒng)，以解決引入物理傳感器所帶來的問題，成為了近年來廣

2、大科研人員共同努力的方向。本文解決了無位置傳感器控制系統(tǒng)中的核心問題——對動子位置以及速度進行實時估計。
　　本文首先對PMLSM的工作原理及其組成結(jié)構(gòu)進行了系統(tǒng)的研究，在分析SVPWM矢量控制原理以及傳統(tǒng)帶有物理傳感器伺服控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了永磁直線同步電機無位置傳感器伺服控制整體方案，其中位置/速度反饋信號通過估計器獲得。
　　其次，為了在全速范圍內(nèi)精確地估計出動子的位置與速度，本文利用了一種狀態(tài)增廣的擴展卡爾曼濾波

3、法（AEKF），該估計算法可對系統(tǒng)狀態(tài)以及繞組電阻進行同時估計，有效解決了因繞組電阻變化而導致估計不精準的問題；另外，為了獲取電機初始磁極位置以使電機正常啟動，本文通過施加一系列電壓脈沖信號，并檢測對應d軸電流值，以此來確定初始磁極角度，該方法的理論估計精度為：±0.9375°；而對于在PMLSM無位置傳感器伺服控制系統(tǒng)中負載擾動較大、系統(tǒng)參數(shù)攝動以及估計信號不確定等問題，本文在該系統(tǒng)速度環(huán)中設計了一種增量式模糊PID控制器，以提升系統(tǒng)