高速永磁同步電機無位置傳感器矢量控制系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，隨著分布式發(fā)電系統(tǒng)的深入研究與廣泛應用，以高速永磁同步電機為核心的微型燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)受到了人們的廣泛關注。高速永磁同步電機控制性能決定了微型燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)供能指標，而高性能高速永磁同步電機控制系統(tǒng)依賴于可靠的位置傳感器和精確的檢測技術。但是機械傳感器的安裝不但會增加系統(tǒng)成本，而且還會降低系統(tǒng)可靠性能。因此，無位置傳感器控制技術研究深受學者青睞。在眾多無位置傳感器控制方案中，滑模觀測器以其魯棒性能好、算法簡單、工程易實現(xiàn)等優(yōu)點

2、成為高速永磁電機無位置傳感器控制技術首選方案。但是滑模觀測器應用尚需解決高頻抖振問題，抖振問題能否得到有效抑制直接決定了觀測精度。為此，本文從滑模變結(jié)構(gòu)控制理論出發(fā)，以抑制抖振、改善觀測性能為目標，針對高速永磁同步電機滑模觀測器的無位置傳感器矢量控制系統(tǒng)展開了研究。
　　首先，本文研究了永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)，分析闡述了永磁同步電機數(shù)學模型、矢量控制策略和空間矢量脈寬調(diào)制方法。并研究了滑模變結(jié)構(gòu)控制理論，著重分析了滑模變結(jié)構(gòu)控制

3、的魯棒性能和抖振抑制問題。構(gòu)建了永磁同步電機滑模觀測器的無位置傳感器矢量控制系統(tǒng)。
　　其次，為有效抑制滑模觀測器固有抖振問題，本文應用滑模變結(jié)構(gòu)控制設計了一種新型S函數(shù)滑模觀測器，該觀測器具有邊界層自適應能力，可充分抑制抖振。在抑制抖振的同時考慮反電動勢濾波問題，并設計了具有EKF結(jié)構(gòu)的擴展滑模觀測器，該觀測器可獲得精確的轉(zhuǎn)子信息。
　　再次，為了改善高速時電機電阻參數(shù)變化對觀測器觀測性能的影響，本文設計了電阻參數(shù)自適應滑