發(fā)布時(shí)間：2018-05-05 15:19

  本文選題：永磁同步電機(jī) + 無(wú)位置傳感器��； 參考：《江蘇科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：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(lái)越普及的應(yīng)用。其中無(wú)位置傳感器的控制技術(shù)一貫都是PMSM控制方面的熱門(mén)研究。為此,本文結(jié)合無(wú)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),對(duì)其中的控制技術(shù)進(jìn)行研究。本文首先通過(guò)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0di=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(wèn)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(guò)程中用到較多的濾波器影響系統(tǒng)響應(yīng)這一點(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(lái)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(wú)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(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè),并對(duì)滑模面的開(kāi)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PMSM無(wú)位置傳感器控制系統(tǒng)的仿真建模。仿真運(yùn)行并將高頻注入和滑模觀測(cè)器改進(jìn)前后的仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。運(yùn)行結(jié)果對(duì)比表明了本文設(shè)計(jì)的PMSM無(wú)位置傳感器控制系統(tǒng)能夠達(dá)到控制的要求,能夠穩(wěn)定運(yùn)行,且效果較好。
[Abstract]:Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) has the advantages of small size, high reliability and good performance, so it has been widely used in many fields such as industrial manufacture, transportation, home appliances and so on. Position sensorless control technology has always been a hot research in PMSM control. In this paper, based on the requirement and practice of sensorless control, the interior Permanent Magnet Synchronous motor (IPMSM) is studied. Firstly, by studying the mathematical model of PMSM at present, the paper analyzes and compares the technical performance of vector control, constant air gap flux control and direct torque control in PMSM control, and designs the control strategy of PMSM. A double closed loop vector control strategy is adopted in which the speed of 0 di= is an outer loop and the current is an inner loop. Then according to the actual demand and control requirements, the high frequency signal injection method is used to detect the rotor position of the motor, aiming at the problem that the back EMF is difficult to detect when the motor is running at low speed. In view of the fact that the traditional high frequency signal injection method uses more filters to affect the response of the system, it is improved, and the high frequency square wave voltage signal injection method is used to detect the rotor position information. From the comprehensive performance comparison, the control effect of high frequency square wave is better. The PMSM sensorless control method based on sliding mode observer is used to extract the backEMF with position information, and the phase-locked loop is used to detect the rotor position. The switching function of sliding mode surface is improved to reduce the inherent chattering phenomenon of sliding mode variable structure. Finally, the simulation modeling of PMSM sensorless control system based on high frequency square wave injection and sliding mode observer is completed in the MATLA/SIMULINK simulation software by using the control method mentioned above. The simulation results before and after the improvement of high frequency injection and sliding mode observer are compared. The operation results show that the PMSM sensorless control system designed in this paper can meet the requirements of control, can run stably and has a good effect.
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM341

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1848199