永磁同步電動機(jī)無位置傳感器矢量控制系統(tǒng)研究

1、ClassifiedIndex：TP273UDC：620SecrecyRate：PublicizedUniversityCode：10082HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeResearchofSensorlessPermanentMagnetSynchronousMotorVectorControlSystemCandidate：Sup

2、ervisor：AssociateSupervisor：AcademicDegreeAppfiedfor：Speciality：Employer：DateoforalExamination：o●‘L1LInjlngProfZhangSuyingProfLiuHuixianMasterofEngineeringControlScienceandEngineeringSchoolofElectricalEngineeringDecember

3、2016萬方數(shù)據(jù)摘要摘要近年來，隨著我國節(jié)能型社會的建設(shè)和經(jīng)濟(jì)增長，對電動機(jī)及其控制技術(shù)的研究提出了更高的要求，高性能電動機(jī)及其控制技術(shù)己成為未來發(fā)展的趨勢。永磁同步電動機(jī)(PMSM)因其高功率密度、高效的運(yùn)行效率、體積小等特點(diǎn)在各領(lǐng)域中受到越來越多的關(guān)注。在諸多的永磁同步電動機(jī)控制方案中，矢量控制系統(tǒng)作為比較完善的控制系統(tǒng)，具有調(diào)速范圍寬、啟動速度快、制動能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)中，通常采用機(jī)械式傳感器來實(shí)時獲取轉(zhuǎn)子的

4、位置和速度信息，而機(jī)械式傳感器的使用存在成本高、系統(tǒng)可靠性低、系統(tǒng)易受干擾等問題。針對這些問題，本文設(shè)計了模型參考自適應(yīng)無位置觀測器。該觀測器以永磁同步電機(jī)為參考模型，以含參定子電流方程為可調(diào)模型，在滿足波波夫穩(wěn)定性理論的基礎(chǔ)上，設(shè)計出了合適的自適應(yīng)律，實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)子的速度和位置的估計。為了提高系統(tǒng)的魯棒性，本文提出了滑模自適應(yīng)無位置觀測器設(shè)計方法。采用自適應(yīng)無位置傳感器的轉(zhuǎn)子速度估計式設(shè)計出滑模面，并以Sigmoid函數(shù)取代轉(zhuǎn)速觀測器中的

5、符號函數(shù)。在滿足Lyapunov穩(wěn)定性基礎(chǔ)上，精確地估計出系統(tǒng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩突變的情況下轉(zhuǎn)子的速度和位置。為了克服電動機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，有用信號信噪比較低，難以提取的缺點(diǎn)。將高頻正弦電壓信號注入到電動機(jī)轉(zhuǎn)子估計旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系d’軸上，利用比例積分調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)調(diào)制后的q’軸高頻電流信號，從而辨識出轉(zhuǎn)子速度和位置。通過設(shè)計參考模型自適應(yīng)無位置觀測器，取代了機(jī)械式傳感器，估計出轉(zhuǎn)子的速度和位置；在模型參考無位置觀測器基礎(chǔ)上加入滑模變結(jié)構(gòu)，改善了系統(tǒng)性能