基于高頻方波注入和滑模觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制研究.pdf

1、永磁同步電機(jī)（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）具有體積小、運(yùn)行可靠性和性能好等優(yōu)點(diǎn)，所以在工業(yè)制造、交通運(yùn)輸和家用電器等很多領(lǐng)域得到越來越普及的應(yīng)用。其中無位置傳感器的控制技術(shù)一貫都是PMSM控制方面的熱門研究。為此，本文結(jié)合無位置傳感器控制的需求和實(shí)踐經(jīng)歷，以內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)（Interior Permanent Magnet Synchronous Motor,IPMSM）為研究目標(biāo)

2、，對(duì)其中的控制技術(shù)進(jìn)行研究。
　　本文首先通過研究目前PMSM的數(shù)學(xué)模型，將PMSM控制中的矢量控制、恒定氣隙磁鏈控制以及直接轉(zhuǎn)矩控制的技術(shù)性能進(jìn)行分析與對(duì)比，對(duì)PMSM的控制策略進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用id?0的轉(zhuǎn)速為外環(huán)，電流為內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)矢量控制策略。
　　然后結(jié)合實(shí)際需求和控制要求，針對(duì)電機(jī)運(yùn)行于低速時(shí)反電動(dòng)勢(shì)不易檢測(cè)的問題，采用高頻信號(hào)注入法檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置，鑒于傳統(tǒng)的高頻信號(hào)注入法在處理過程中用到較多的濾波器影響系統(tǒng)響應(yīng)這

3、一點(diǎn)，對(duì)它進(jìn)行改進(jìn)，采用高頻方波電壓信號(hào)注入法實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子位置信息的檢測(cè)，從綜合性能比較來看，高頻方波的控制效果更好。在中、高速運(yùn)行時(shí)采用滑模觀測(cè)器的PMSM無位置傳感器控制方法，對(duì)包含有位置信息的反電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行提取，采用鎖相環(huán)來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)，并對(duì)滑模面的開關(guān)切換函數(shù)進(jìn)行改進(jìn)，以減弱滑模變結(jié)構(gòu)固有的抖振現(xiàn)象。
　　最終，本文采用上述研究的控制方法，在MATLA/SIMULINK仿真軟件中，完成了基于高頻方波注入和滑模觀測(cè)器的PMS