永磁同步電機(jī)憑借其高功率密度、高效率的優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)和民用電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中得到了愈發(fā)廣泛的應(yīng)用。高性能矢量控制需要轉(zhuǎn)子磁極的實(shí)時(shí)位置來實(shí)現(xiàn)電機(jī)磁鏈和轉(zhuǎn)矩的解耦,傳統(tǒng)的解決方案是在機(jī)軸加裝位置傳感器,但在一些工業(yè)傳動(dòng)應(yīng)用場合不合適安裝位置傳感器,并且傳感器的使用也存在經(jīng)濟(jì)性差的問題,因此無位置傳感器驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)正變得愈發(fā)具有吸引力。本文針對表貼式永磁同步電機(jī)的初始位置檢測技術(shù)和低速運(yùn)行控制技術(shù)展開研究。首先,研究無需注入高壓短脈沖信號的表貼式永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置檢測策略。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子初始位置檢測方法是在靜止?fàn)顟B(tài)下注入復(fù)合信號獲取轉(zhuǎn)子磁極位置信息。該方案首先通過向電機(jī)定子繞組注入高頻電壓激勵(lì)來初步對轉(zhuǎn)子的位置進(jìn)行提取,然后結(jié)合該位置信息向電機(jī)交軸N/S極分別注入電壓脈沖信號,通過對其電流大小進(jìn)行比較來確定轉(zhuǎn)子極性。但是方法會為系統(tǒng)帶來噪音問題,并且也會引起轉(zhuǎn)子位置發(fā)生偏移,降低了起動(dòng)性能。針對該問題,本文研究了一種基于高頻電壓信號注入的PMSM轉(zhuǎn)子初始位置檢測方法,通過注入方波形式的電壓信號可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子磁極位置的提取和N/S極性的辨識。為了實(shí)現(xiàn)表貼式永磁電機(jī)的低速運(yùn)行,研究一種基于高頻方波測試... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和來源
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置檢測的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 PMSM零/低速無傳感器控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.4 位置誤差脈動(dòng)抑制方法的研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 基于高頻信號注入法的轉(zhuǎn)子初始位置檢測
    2.1 引言
    2.2 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 永磁電機(jī)基頻數(shù)學(xué)模型
        2.2.2 無傳感器控制系統(tǒng)能觀測性分析
    2.3 轉(zhuǎn)子初始位置檢測方法
        2.3.1 高頻電壓注入法檢測磁極位置
        2.3.2 轉(zhuǎn)子磁極極性辨識策略
    2.4 初始位置辨識實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于高頻方波電壓注入的無傳感器控制策略
    3.1 引言
    3.2 高頻電壓信號注入法原理分析
        3.2.1 高頻旋轉(zhuǎn)電壓注入法
        3.2.2 脈振正弦電壓注入法
    3.3 改進(jìn)型脈振方波信號注入法
        3.3.1 脈振高頻方波信號注入方式
        3.3.2 改進(jìn)位置誤差提取方案
        3.3.3 位置觀測器設(shè)計(jì)
    3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于擾動(dòng)觀察法的位置誤差二次脈動(dòng)補(bǔ)償策略
    4.1 引言
    4.2 非理想因素對位置觀測及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)影響分析
        4.2.1 交叉耦合效應(yīng)對位置誤差影響
        4.2.2 電流采樣誤差建模與分析
        4.2.3 位置觀測誤差對驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)性能影響
    4.3 基于擾動(dòng)觀察法的二次脈動(dòng)誤差補(bǔ)償
        4.3.1 二次脈動(dòng)誤差補(bǔ)償方案
        4.3.2 補(bǔ)償量自整定方法
        4.3.3 仿真驗(yàn)證及分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 永磁同步電機(jī)無傳感器控制策略實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 引言
    5.2 永磁同步電機(jī)矢量控制實(shí)驗(yàn)平臺
    5.3 零低速無位置傳感器控制實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.3.1 帶載起動(dòng)性能測試
        5.3.2 正反轉(zhuǎn)測試
        5.3.3 負(fù)載擾動(dòng)測試
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于滑模觀測器的永磁同步電機(jī)無位置傳感器矢量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 沈寅強(qiáng),金海,戴豪宇,方曉龍,趙慧.  電工技術(shù). 2018(21)
[2]基于FPGA的塊存儲器資源功能驗(yàn)證及實(shí)現(xiàn)[J]. 羅軍,范劍峰,呂宏峰,王小強(qiáng),羅宏偉.  電子技術(shù)應(yīng)用. 2018(09)
[3]基于一種新型磁鏈模型開關(guān)磁阻電機(jī)無位置傳感器技術(shù)[J]. 張磊,劉闖,韓守義.  電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2018(07)
[4]基于新型高頻注入法的表貼式永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置檢測方法[J]. 洪琨,劉剛,毛琨,呂曉源,周新秀.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(13)
[5]基于方波電壓信號注入的表貼式永磁同步電機(jī)飽和凸極性響應(yīng)分析及轉(zhuǎn)子位置估計(jì)[J]. 張航,劉衛(wèi)國,彭紀(jì)昌,張譯文.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(16)
[6]一種在線計(jì)算多模式空間矢量調(diào)制算法及其FPGA實(shí)現(xiàn)[J]. 吳瑕杰,宋文勝,馮曉云.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(18)

碩士論文
[1]永磁電機(jī)碳化硅驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)無傳感器控制策略研究[D]. 畢廣東.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]基于DSP+FPGA的多電平逆變器數(shù)字控制技術(shù)研究[D]. 劉源康.華東交通大學(xué) 2018
[3]基于FPGA的永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究[D]. 謝明.太原理工大學(xué) 2018
[4]表面貼式永磁同步電機(jī)低速無傳感器控制研究[D]. 張鵬程.沈陽工業(yè)大學(xué) 2017
[5]基于FPGA的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 覃曾攀.廣東工業(yè)大學(xué) 2013



本文編號：3254014