永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制系統(tǒng)的研究

1、分類號(hào)：UDC：密級(jí)：學(xué)校代號(hào)：11845學(xué)號(hào)：2111304054廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文(工學(xué)碩士)永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制系統(tǒng)的研究裴高科指導(dǎo)教師姓名、職稱：直至空L副塾拯學(xué)科(專業(yè))或領(lǐng)域名稱：控壹4型堂量王猩學(xué)生所屬學(xué)院：自動(dòng)絲堂醫(yī)論文答辯日期：2Q!魚生旦萬方數(shù)據(jù)摘要摘要永磁同步電機(jī)(PMSM)因其效率高、功率密度大、控制簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用在高性能的交流調(diào)速系統(tǒng)中。但永磁同步電機(jī)在控制運(yùn)行過程中需要準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)子位置信息

2、，通常采用機(jī)械傳感器來獲得，既增加了系統(tǒng)的成本和體積，又降低了系統(tǒng)可靠性。為了解決上述問題，無位置傳感器控制技術(shù)被提出并受到了廣泛的關(guān)注。脈振高頻電壓注入法因可以在零速至很寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的位置估計(jì)，并且有位置估計(jì)精度高、對(duì)電機(jī)參數(shù)不敏感等優(yōu)點(diǎn)，己成為當(dāng)今國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn)。本文以設(shè)計(jì)高頻注入法的矢量控制系統(tǒng)為目標(biāo)，致力于控制算法的理論研究和計(jì)算機(jī)仿真，力求為實(shí)際系統(tǒng)提供理論指導(dǎo)。主要工作如下：首先，探討了傳統(tǒng)初始位置和運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)

3、子位置的檢測(cè)方法和實(shí)現(xiàn)途徑，分析了脈振高頻電壓注入法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置估算的原理，對(duì)高頻電流響應(yīng)等相關(guān)信息進(jìn)行了理論簡(jiǎn)化和推導(dǎo)，詳細(xì)闡述了轉(zhuǎn)子位置信息的提取過程。其次，在MATLAB／Simulink中構(gòu)建了基于脈振高頻電壓注入法的永磁同步電機(jī)矢量控制仿真系統(tǒng)，設(shè)計(jì)整定了控制器結(jié)構(gòu)和參數(shù)，并進(jìn)行了靜態(tài)、動(dòng)態(tài)跟蹤性能分析。第三，基于傳統(tǒng)速度PI控制器的不足，將滑模變結(jié)構(gòu)控制器引入到了脈振高頻電壓注入法系統(tǒng)中，有效的改善了系統(tǒng)超調(diào)量大、響應(yīng)慢、抗

4、干擾能力不足等問題，加快了響應(yīng)速度。第四，分析了定子電阻、速度電動(dòng)勢(shì)和注入的高頻信號(hào)對(duì)位置估計(jì)誤差的影響，研究了誤差產(chǎn)生的機(jī)理和減少誤差的途徑。最后，采用MATLAB／Simulink對(duì)本文所提的方法和內(nèi)容進(jìn)行了仿真研究。仿真結(jié)果表明基于滑模變結(jié)構(gòu)控制器的脈振高頻電壓注入法系統(tǒng)不僅提高了轉(zhuǎn)子位置的檢測(cè)精度，同時(shí)還具有抗干擾能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)速適應(yīng)范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。仿真結(jié)果同樣也驗(yàn)證了影響高頻注入法檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置誤差的因素。關(guān)鍵詞：永磁同步電機(jī)；脈振高