【摘要】：早在二十世紀(jì)五十年代,就有人在生產(chǎn)生活中應(yīng)用永磁同步電機(jī),但是由于當(dāng)時(shí)的諸多技術(shù)限制導(dǎo)致其應(yīng)用范圍很小,難以進(jìn)行推廣使用。隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的逐步提高,永磁同步電機(jī)得以逐步發(fā)揮它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、利用效率高等諸多特點(diǎn),而人們對(duì)電機(jī)控制精度要求的逐步提高也使永磁同步電機(jī)的優(yōu)勢(shì)得到進(jìn)-步凸顯,應(yīng)用范圍也逐步拓寬。目前,永磁同步電機(jī)廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備、航空航天、電梯、家用電器、航海等領(lǐng)域,其高功率、高轉(zhuǎn)速、高力矩、高效率、質(zhì)輕的特點(diǎn)對(duì)節(jié)能環(huán)保、高效高質(zhì)量服務(wù)等方面具有很大的推動(dòng)作用,這也是永磁同步電機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。永磁同步電機(jī)傳統(tǒng)的控制方式是采用速度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)的速度和位置,而后作為反饋參與運(yùn)算控制。然而這種控制方式也存在許多問(wèn)題,速度傳感器的存在增加了制造和維護(hù)成本,此外速度傳感器的安裝不當(dāng)也會(huì)對(duì)監(jiān)測(cè)精度產(chǎn)生較大影響。為了減少制造和維護(hù)成本,人們對(duì)永磁電機(jī)的控制策略提出了新的要求,此時(shí),基于無(wú)速度傳感器的矢量控制策略成為近些年來(lái)電機(jī)控制研究的熱點(diǎn),多種無(wú)速算法應(yīng)運(yùn)而生,使得永磁同步電機(jī)控制領(lǐng)域達(dá)到了一個(gè)新的高度。本文對(duì)永磁同步電機(jī)矢量控制技術(shù)下的無(wú)速度傳感器算法進(jìn)行了深入研究和探討,對(duì)適用于中高速調(diào)速環(huán)境下的三種常用算法：反電動(dòng)勢(shì)算法、滑模觀測(cè)器算法以及模型參考自適應(yīng)算法進(jìn)行了MATLAB仿真對(duì)比,分析個(gè)中優(yōu)劣,為適應(yīng)不同的控制要求和應(yīng)用場(chǎng)合選擇適當(dāng)方法提供一定的幫助,并設(shè)計(jì)了一種適用于洗衣機(jī)應(yīng)用的永磁同步電機(jī)無(wú)速度傳感器控制方案,可以實(shí)現(xiàn)從低速至高速的平滑調(diào)速,并具備帶載啟動(dòng)、突加負(fù)載和帶載正反轉(zhuǎn)的能力,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文所述的設(shè)計(jì)方案可以很好的在洗衣機(jī)平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)無(wú)速度傳感器控制的應(yīng)用,并取得了良好的應(yīng)用效果。此外,為解決實(shí)驗(yàn)中遇到的一些問(wèn)題,本文也對(duì)永磁同步電機(jī)的參數(shù)辨識(shí)和轉(zhuǎn)子位置定向等問(wèn)題進(jìn)行了學(xué)習(xí)研究,得到了一些妥善的解決辦法,并在控制方案中加以應(yīng)用,在實(shí)驗(yàn)中達(dá)到了更好的控制效果,具備一定的實(shí)用價(jià)值。
[Abstract]:As early as 1950s, permanent magnet synchronous motor (PMSM) was used in production and daily life. However, due to many technical limitations at that time, its application scope was very small, so it was difficult to be popularized. With the development of modern power electronics technology, permanent magnet synchronous motor (PMSM) has many advantages, such as simple structure and high efficiency. The improvement of the control precision of PMSM makes the advantages of PMSM stand out and the application scope is widened gradually. At present, permanent magnet synchronous motor (PMSM) is widely used in mechanical equipment, aerospace, elevator, household appliances, navigation and other fields. It is characterized by high power, high speed, high torque, high efficiency and light weight. High-efficiency and high-quality service plays a very important role in the development of permanent magnet synchronous motor (PMSM). The traditional control method of permanent magnet synchronous motor (PMSM) is to use speed sensor to monitor the speed and position of the motor in real time, and then to participate in the control as feedback. However, there are many problems in this control mode. The existence of speed sensors increases the cost of manufacturing and maintenance, and the improper installation of speed sensors will also have a great impact on the monitoring accuracy. In order to reduce the cost of manufacturing and maintenance, new requirements have been put forward for the control strategy of permanent magnet motor. In this case, the speed sensorless vector control strategy has become the focus of motor control research in recent years, and a variety of speed-free algorithms have emerged as the times require. The permanent magnet synchronous motor (PMSM) control field has reached a new height. In this paper, the speed sensorless algorithm of permanent magnet synchronous motor (PMSM) vector control technology is deeply studied and discussed. The sliding mode observer algorithm and the model reference adaptive algorithm are compared by MATLAB simulation, and the advantages and disadvantages are analyzed. A speed sensorless control scheme of permanent magnet synchronous motor (PMSM) suitable for washing machine application is designed, which can realize smooth speed regulation from low speed to high speed, and has the ability of starting with load, adding load suddenly and turning positive and backward with load. The experimental results show that the proposed scheme can be applied to the PMSM speed sensorless control in the washing machine platform, and good results have been obtained. In addition, in order to solve some problems encountered in the experiment, the paper also studies the problems of parameter identification and rotor position orientation of PMSM, and obtains some proper solutions, which are applied in the control scheme. Better control effect has been achieved in the experiment, which has certain practical value.
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM341

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本文編號(hào)：2374391