本文關(guān)鍵詞：永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制關(guān)鍵技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：永磁同步電機(jī)(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)作為交流調(diào)速系統(tǒng)的核心部件,具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、功率密度大和工作效率高等特點(diǎn),近年來逐漸受到人們的關(guān)注,因此對(duì)永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的研究具有較高的應(yīng)用價(jià)值。永磁同步電機(jī)高性能的控制策略主要有矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制,這兩種控制方法都需要對(duì)轉(zhuǎn)子信息進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋。在某些特定場(chǎng)合中,例如在空調(diào)、冰箱壓縮機(jī)中的高溫高壓腐蝕性較強(qiáng)的工作環(huán)境下,機(jī)械式傳感器的可靠性會(huì)大打折扣。此外像電動(dòng)自行車等民用行業(yè)對(duì)于成本較為敏感,也限制了機(jī)械式傳感器的使用。因此,永磁同步電機(jī)無傳感器控制一直是學(xué)者們研究的熱點(diǎn)。其研究的關(guān)鍵點(diǎn)主要有三處:利用算法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置的估算、通過估算的轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)速的計(jì)算和估算轉(zhuǎn)子位置信息的有效閉環(huán)切換。課題組前期提出的新型滑模觀測(cè)器作為滑模變結(jié)構(gòu)控制在無傳感器控制領(lǐng)域的一個(gè)應(yīng)用,除了具有魯棒性強(qiáng)和估算精度高的優(yōu)點(diǎn)外,還有效抑制傳統(tǒng)滑模觀測(cè)器的抖振問題,改善了無傳感器算法估算轉(zhuǎn)子位置的精度。本文延續(xù)課題組的研究進(jìn)度針對(duì)基于新型滑模觀測(cè)器的PMSM無位置控制系統(tǒng)中的電機(jī)轉(zhuǎn)速估算和轉(zhuǎn)子信息閉環(huán)控制的方法展開研究。首先,通過對(duì)永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型和矢量控制理論的分析,建立了基于新型滑模觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)矢量控制數(shù)學(xué)模型。其次,對(duì)目前常用的幾種電機(jī)速度估算算法進(jìn)行了理論分析,對(duì)比了這幾種算法應(yīng)用在無位置控制系統(tǒng)中時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn),并對(duì)它們進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn),提出了兩種改進(jìn)算法提高其轉(zhuǎn)速估算性能,然后通過MATLAB軟件進(jìn)行了仿真對(duì)比驗(yàn)證。再次,根據(jù)PMSM轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)在低速和高速情況下估算機(jī)理的不同,設(shè)計(jì)了基于位置自調(diào)整電壓矢量切換的無傳感器閉環(huán)控制算法,搭建了PMSM無位置傳感器開環(huán)/閉環(huán)控制的Simulink模型,采用建模仿真分析的方法對(duì)該部分算法的性能進(jìn)行了驗(yàn)證。最后,搭建了永磁同步電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),設(shè)計(jì)了基于型號(hào)為TMS320F28335的DSP芯片的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng),通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制的有效性。
【關(guān)鍵詞】：PMSM 矢量控制 無位置傳感器 轉(zhuǎn)速估算 閉環(huán)反饋
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM341
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 課題背景與研究意義10
• 1.2 PMSM無傳感器控制技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 第二章 基于新型滑模觀測(cè)器的PMSM無傳感器矢量控制系統(tǒng)14-25
• 2.1 引言14
• 2.2 PMSM矢量控制原理14-20
• 2.2.1 PMSM矢量控制原理14-17
• 2.2.2 PMSM矢量控制系統(tǒng)17-18
• 2.2.3 空間矢量脈寬調(diào)制18-20
• 2.3 滑模變結(jié)構(gòu)控制理論20-23
• 2.3.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制基本原理20-21
• 2.3.2 基于新型滑模觀測(cè)器的PMSM無傳感器轉(zhuǎn)子位置估算21-23
• 2.4 基于新型滑模觀測(cè)器的PMSM矢量控制系統(tǒng)23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 基于新型滑模觀測(cè)器的PMSM無位置傳感器轉(zhuǎn)子速度估算方法研究25-49
• 3.1 引言25
• 3.2 PMSM控制系統(tǒng)建模25-27
• 3.3 轉(zhuǎn)子速度估算方法的理論分析和建模仿真27-38
• 3.3.1 直接微分法28
• 3.3.2 鎖相環(huán)（PLL）28-30
• 3.3.3 全維觀測(cè)器30-33
• 3.3.4 降維觀測(cè)器33-38
• 3.4 轉(zhuǎn)子速度估算方法性能仿真分析38-47
• 3.4.1 系統(tǒng)開環(huán)空載運(yùn)行39-42
• 3.4.2 系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行42-47
• 3.5 本章小結(jié)47-49
• 第四章 PMSM無位置傳感器系統(tǒng)開環(huán)/閉環(huán)切換控制方法的研究49-58
• 4.1 引言49
• 4.2 開環(huán)/閉環(huán)切換控制模塊算法原理49-51
• 4.3 開環(huán)/閉環(huán)控制算法性能仿真分析51-57
• 4.3.1 系統(tǒng)空載51-55
• 4.3.2 系統(tǒng)突加負(fù)載55-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第五章 PMSM驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究58-67
• 5.1 引言58
• 5.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)58-60
• 5.2.1 系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路58-59
• 5.2.2 系統(tǒng)控制電路59-60
• 5.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)60-62
• 5.3.1 程序初始化61
• 5.3.2 主中斷程序設(shè)計(jì)61-62
• 5.4 PMSM無位置傳感器控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究62-66
• 5.4.1 PMSM的啟動(dòng)62-63
• 5.4.2 直接微分法估算轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)研究63-65
• 5.4.3 鎖相環(huán)(PLL)估算轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)研究65-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 第六章 總結(jié)與展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果71-72
• 致謝72

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  本文關(guān)鍵詞：永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：315442