第三代稀土永磁同步電機(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)有著高功率密度、轉矩慣量比大和動態(tài)響應速度快等眾多優(yōu)點,廣泛應用于各種領域。但PMSM速度的調控依賴于轉子位置反饋,機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為模型,選取了i_d=0的矢量控制方案,設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)永磁同步電機在中低速范圍的精確調速,做的主要工作有:1.建立了三種不同坐標系下PMSM的數(shù)學模型。通過在dq坐標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,并將其運用到PMSM的無感控制中,設計了轉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,為了克服在電機啟動低轉速的非理想條件及反電動勢信號過低檢測不到的問題,在電機啟動時采取了I/F電流頻率比開環(huán)啟動方式,使電機的啟動控制更為平滑,減少系統(tǒng)的啟動超調及大電流沖擊。最后在前文的基礎上,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)點相結合,取長補短,初步實現(xiàn)了PMSM在中低速范圍內的無感控制。
【學位單位】：湖南工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TM341;TP212.9
【部分圖文】：

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本文編號：2827367