永磁同步電機(jī)無傳感器矢量控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著電力電子器件和微處理器的推出，現(xiàn)代控制理論和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，交流傳動系統(tǒng)在工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。永磁同步電機(jī)(PMSM)由于具有效率高、密度大、轉(zhuǎn)子損耗小等優(yōu)點而成為交流傳動系統(tǒng)的主流電機(jī)。檢測磁極位置和轉(zhuǎn)速的傳感器的安裝，會給永磁同步電機(jī)傳動系統(tǒng)帶來造價提高、體積增大、易受干擾等一系列問題。因此，無位置傳感器已經(jīng)成為電氣傳動領(lǐng)域的一個研究熱點。本文在深入研究永磁同步電機(jī)和矢量控制原理的基礎(chǔ)上，提出了實現(xiàn)永磁同步電機(jī)無位置傳感器矢

2、量控制系統(tǒng)的方法。
　　本文首先建立了永磁同步電機(jī)在各個坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，分析了轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制(FOC)和空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的原理，建立了永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。
　　提出了基于反電動勢(EMF)方案和基于模型參考自適應(yīng)(MRAS)超穩(wěn)定性方案兩種應(yīng)用于永磁同步電機(jī)無位置傳感器矢量控制系統(tǒng)的方案，實現(xiàn)對轉(zhuǎn)子位置角和轉(zhuǎn)速實時在線估算?；陔姍C(jī)反電動勢方案根據(jù)永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，從易于測量的電

3、機(jī)的定子電壓、電流估算出電機(jī)的反電動勢，進(jìn)而推算出轉(zhuǎn)子的位置和轉(zhuǎn)速。MRAS超穩(wěn)定性方案選擇永磁同步電機(jī)作為參考模型，電機(jī)的電流模型作為可調(diào)模型，采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)對轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置角進(jìn)行辨識。
　　對兩種估算方案分別進(jìn)行了Matlab/Simulink仿真和分析，針對兩種估算方案在動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)精度上各自的優(yōu)缺點，提出了一種聯(lián)合估算方案。仿真結(jié)果表明，該方案既具有MRAS超穩(wěn)定性方案穩(wěn)態(tài)誤差小的特點，又具有反電動勢方案動態(tài)響應(yīng)快的特點，