基于全階滑模觀測(cè)器的IPMSM無(wú)位置傳感器控制策略研究.pdf

1、內(nèi)置式永磁同步電機(jī)具有效率高、調(diào)速性能好、功率密度大、易于弱磁擴(kuò)速等優(yōu)勢(shì),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、航天、交通和家用電器等各個(gè)傳動(dòng)領(lǐng)域。無(wú)位置傳感器技術(shù)能夠有效降低系統(tǒng)成本、提高系統(tǒng)可靠性,研究控制精度高、調(diào)速范圍寬及魯棒性強(qiáng)的無(wú)位置傳感器永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)具有重要意義。本文主要針對(duì)適用于中高速的滑模觀測(cè)器方法和靜止?fàn)顟B(tài)下轉(zhuǎn)子初始位置檢測(cè)方法進(jìn)行研究。
　　研究一種基于擴(kuò)展反電動(dòng)勢(shì)模型的內(nèi)置式永磁同步電機(jī)全階滑模觀測(cè)器,該觀測(cè)器以定子

2、電流和擴(kuò)展反電動(dòng)勢(shì)為狀態(tài)變量,可以提高系統(tǒng)魯棒性和動(dòng)態(tài)觀測(cè)性能。首先引出內(nèi)置式永磁同步電機(jī)擴(kuò)展反電動(dòng)勢(shì)概念,使得轉(zhuǎn)子位置信息從電感矩陣中解耦,并在兩相靜止坐標(biāo)系下建立以定子電流、擴(kuò)展反電動(dòng)勢(shì)為狀態(tài)變量的全階狀態(tài)方程,進(jìn)而構(gòu)造全階滑模觀測(cè)器,并提出一種簡(jiǎn)化的滑模增益設(shè)計(jì)方法。采用正交鎖相環(huán)通過(guò)擴(kuò)展反電動(dòng)勢(shì)觀測(cè)值跟蹤轉(zhuǎn)子位置信息,有效提高了觀測(cè)器對(duì)高頻噪聲的抗擾能力。
　　研究一種基于復(fù)合信號(hào)注入法的靜止?fàn)顟B(tài)下轉(zhuǎn)子初始位置檢測(cè)方法。在

3、建立內(nèi)置式永磁同步電機(jī)高頻數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,采用脈振高頻電壓信號(hào)注入方式估計(jì)轉(zhuǎn)子磁極位置,在觀測(cè)軸系直軸注入高頻電壓信號(hào),通過(guò)對(duì)測(cè)量軸系(滯后觀測(cè)軸系電角度)高頻激勵(lì)電流進(jìn)行信號(hào)處理獲得轉(zhuǎn)子磁極位置。然后,根據(jù)定子鐵心飽和非線性磁化特性,采用脈沖電壓信號(hào)注入法檢測(cè)轉(zhuǎn)子磁極極性,即向轉(zhuǎn)子磁極位置初判值方向及其負(fù)方向注入脈沖電壓矢量,通過(guò)比較所激勵(lì)電流幅值判斷轉(zhuǎn)子磁極極性。
　　最后,在理論分析的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)無(wú)位置傳感器永磁同步電機(jī)矢量