第三代稀土永磁同步電機(jī)(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)有著高功率密度、轉(zhuǎn)矩慣量比大和動態(tài)響應(yīng)速度快等眾多優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。但PMSM速度的調(diào)控依賴于轉(zhuǎn)子位置反饋,機(jī)械式的位置傳感器存在一定的缺陷,于是無速度傳感器控制技術(shù)受到了廣泛研究。目前在中高速條件下的無速度傳感器控制算法已比較成熟,中低速由于受到非理想條件制約,研究相對較少。本文以表貼式永磁同步電機(jī)為模型,選取了i_d=0的矢量控制方案,設(shè)計了基于反電動勢滑模觀測器的無速度傳感器控制方案,力圖實現(xiàn)永磁同步電機(jī)在中低速范圍的精確調(diào)速,做的主要工作有:1.建立了三種不同坐標(biāo)系下PMSM的數(shù)學(xué)模型。通過在dq坐標(biāo)系下對矢量控制原理的講解,選取了d軸電流為零的方法搭建了電流環(huán)與速度環(huán)的矢量控制仿真模型,驗證了模型的有效性。2.分析滑模原理,并將其運(yùn)用到PMSM的無感控制中,設(shè)計了轉(zhuǎn)子位置及速度的滑模觀測器。針對滑�？刂贫墩癖厝淮嬖诘娜秉c,采取了三個方面削弱抖振信號:一是采用準(zhǔn)滑動模態(tài)的飽和函數(shù);二是通過鎖相環(huán)代替反正切函數(shù)提取位置及速度信息;三是通過特殊的直流濾波方式,濾除高頻抖振。3.考慮到PMSM的啟動特性,為了克服在電機(jī)啟動低轉(zhuǎn)速的非理想條件及反電動勢信號過低檢測不到的問題,在電機(jī)啟動時采取了I/F電流頻率比開環(huán)啟動方式,使電機(jī)的啟動控制更為平滑,減少系統(tǒng)的啟動超調(diào)及大電流沖擊。最后在前文的基礎(chǔ)上,通過在Matlab/Simulink上的模型搭建,完成了對各種控制方法的仿真分析,通過將各自的優(yōu)點相結(jié)合,取長補(bǔ)短,初步實現(xiàn)了PMSM在中低速范圍內(nèi)的無感控制。
【學(xué)位單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM341;TP212.9
【部分圖文】：

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本文編號：2827367