內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)具有效率高、過載能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高等顯著優(yōu)點(diǎn),因而獲得了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注和研究。在內(nèi)置式永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中,位置傳感器、電流傳感器、逆變器作為連接控制器與電機(jī)的橋梁,具有十分重要的作用,而這些關(guān)鍵器件的損壞（或缺失）將會(huì)使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)高性能、高效率的閉環(huán)控制,甚至?xí)䦟?dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的“癱瘓”。為了解決上述問題,本文針對(duì)這些關(guān)鍵部件發(fā)生故障情況下的容錯(cuò)控制方法,以及不同類型部件同時(shí)發(fā)生故障時(shí)的復(fù)合容錯(cuò)控制方法進(jìn)行了研究,并提出了相應(yīng)的控制策略,使得驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在復(fù)雜故障情況下的容錯(cuò)能力得到了提升。論文首先針對(duì)內(nèi)置式永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置傳感器故障情況下的無位置檢測(cè)方法進(jìn)行了研究,并針對(duì)不同的系統(tǒng)需求,提出了兩種基于旋轉(zhuǎn)高頻電壓信號(hào)注入法的檢測(cè)策略。第一種算法通過對(duì)三相高頻電流響應(yīng)幅值的直接分析,實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子位置的檢測(cè),該方法具有檢測(cè)速度快、計(jì)算量小等顯著優(yōu)點(diǎn)。第二種方法通過提取高頻電流響應(yīng)的正負(fù)序分量相角之差,實(shí)現(xiàn)了位置信息的估計(jì),該方法盡管計(jì)算量略微有所增加,但是其具有更高的檢測(cè)精度。隨后,論文針對(duì)在三相六開關(guān)逆變器的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中,相電流傳感器和位置傳感器... 

【文章來源】：西北工業(yè)大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：147 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 論文研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 無位置傳感器控制技術(shù)
        1.2.2 相電流重構(gòu)技術(shù)
        1.2.3 逆變器故障及三相四開關(guān)控制策略
        1.2.4 多部件故障的復(fù)合容錯(cuò)控制關(guān)鍵技術(shù)
    1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 內(nèi)置式永磁同步電機(jī)初始位置檢測(cè)方法
    2.1 常用的內(nèi)置式永磁同步電機(jī)初始定位方法
        2.1.1 凸極電機(jī)和隱極電機(jī)
        2.1.2 “預(yù)定位”方法
        2.1.3 脈沖電壓信號(hào)注入法
        2.1.4 旋轉(zhuǎn)高頻信號(hào)注入法
    2.2 內(nèi)置式永磁同步電機(jī)高頻數(shù)學(xué)模型
    2.3 基于高頻電流幅值的初始位置檢測(cè)方法
        2.3.1 初始位置估計(jì)方法
        2.3.2 波形幅值提取算法
        2.3.3 轉(zhuǎn)子NS極性辨別
    2.4 基于高頻電流正負(fù)序分量相角差的初始位置檢測(cè)方法
        2.4.1 高精度初始位置估計(jì)方法
        2.4.2 正負(fù)序分量相角提取算法
    2.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    2.6 本章小結(jié)
第三章 基于單電流傳感器的IPMSM無位置傳感器檢測(cè)方法
    3.1 基于母線電流傳感器的相電流重構(gòu)原理
    3.2 基于母線電流傳感器的三相電流解耦重構(gòu)策略
        3.2.1 三相電流的解耦重構(gòu)方法
        3.2.2 基于三相電流解耦重構(gòu)的新型矢量合成策略
        3.2.3 “α-β坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)變化法”在三相電流解耦重構(gòu)策略中的應(yīng)用
        3.2.4 基于三相電流解耦重構(gòu)的PWM合成及母線電流采樣策略
    3.3 基于單電流傳感器的無位置傳感控制策略實(shí)施方案
    3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        3.4.1 相電流重構(gòu)策略驗(yàn)證
        3.4.2 基于相電流重構(gòu)技術(shù)的無位置傳感器檢測(cè)驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于三相四開關(guān)逆變器的IPMSM無位置傳感器檢測(cè)方法
    4.1 三相四開關(guān)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        4.1.1 逆變器開關(guān)管開路故障對(duì)有效矢量及輸出范圍的影響
        4.1.2 三相四開關(guān)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
    4.2 三相四開關(guān)逆變器基本電壓矢量及輸出矢量合成策略
        4.2.1 三相四開關(guān)逆變器基本電壓矢量及扇區(qū)劃分
        4.2.2 三相四開關(guān)逆變器k-l坐標(biāo)系及矢量合成策略
    4.3 三相四開關(guān)逆變器零電壓矢量及PWM合成策略
        4.3.1 三相四開關(guān)逆變器“零電壓矢量”問題及合成策略
        4.3.2 三相四開關(guān)逆變器PWM合成策略及輸出相電壓波形
    4.4 基于三相四開關(guān)逆變器的IPMSM無位置傳感器檢測(cè)方法
        4.4.1 高頻旋轉(zhuǎn)電壓注入方法
        4.4.2 控制系統(tǒng)框圖及無位置檢測(cè)方案
    4.5 仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        4.5.1 仿真驗(yàn)證
        4.5.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.6 本章小結(jié)
第五章 基于單電流傳感器的三相四開關(guān)IPMSM無位置傳感器檢測(cè)方法
    5.1 基于單電流傳感器的三相四開關(guān)逆變器拓?fù)?br>        5.1.1 單電流傳感器檢測(cè)相電流解決思路
        5.1.2 電路拓?fù)浼半娏髁飨蚍治?br>    5.2 三相四開關(guān)逆變器相電流重構(gòu)技術(shù)
        5.2.1 相電流重構(gòu)死區(qū)分析
        5.2.2 新型矢量合成策略
    5.3 基于相電流重構(gòu)技術(shù)的三相四開關(guān)“等效零矢量”合成策略
        5.3.1 采用兩個(gè)基本電壓矢量合成“等效零矢量”的方法及缺點(diǎn)分析
        5.3.2 針對(duì)相電流重構(gòu)技術(shù)的“等效零矢量”合成方法
    5.4 PWM合成策略及電流采樣在微處理器中的實(shí)現(xiàn)方法
        5.4.1 PWM合成策略及電流采樣點(diǎn)設(shè)置方法
        5.4.2 PWM及電流采樣在微處理器中的實(shí)現(xiàn)
    5.5 仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.5.1 仿真驗(yàn)證
        5.5.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.6 本章小結(jié)
第六章 基于單電流傳感器的相電流重構(gòu)誤差分析及補(bǔ)償策略
    6.1 相電流重構(gòu)誤差現(xiàn)象及問題的引出
    6.2 “相電流重構(gòu)固有誤差”產(chǎn)生原因的分析
        6.2.1 非解耦相電流重構(gòu)策略誤差分析
        6.2.2 瞬時(shí)采樣代替平均電流導(dǎo)致的相電流重構(gòu)誤差分析
    6.3 “相電流重構(gòu)固有誤差”補(bǔ)償思路
        6.3.1 內(nèi)置式永磁同步電機(jī)相電流在不同開關(guān)狀態(tài)下的“變化率”
        6.3.2 相電流重構(gòu)誤差補(bǔ)償思路
        6.3.3 補(bǔ)償方案的推廣方法
    6.4 仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        6.4.1 “相電流重構(gòu)固有誤差”驗(yàn)證
        6.4.2 “相電流重構(gòu)固有誤差”補(bǔ)償思路驗(yàn)證
    6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論及展望
    7.1 論文主要研究工作
    7.2 論文不足與后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加科研情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于相電流正負(fù)序分量相角差的高精度內(nèi)置式永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置檢測(cè)方法[J]. 劉景林,魯家棟.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(23)
[2]永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置檢測(cè)方法[J]. 魯家棟,劉景林,衛(wèi)麗超.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(07)
[3]基于旋轉(zhuǎn)高頻信號(hào)法的IPMSM無位置傳感器控制[J]. 于艷君,柴鳳,歐景,高宏偉.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(07)
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[10]四開關(guān)三相無刷直流電機(jī)的直接電流控制[J]. 符強(qiáng),林輝,賀博.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2006(04)

博士論文
[1]無位置傳感器無刷直流電機(jī)關(guān)鍵控制技術(shù)研究[D]. 朱俊杰.中南大學(xué) 2014
[2]永磁同步電機(jī)脈振高頻信號(hào)注入無位置傳感器技術(shù)研究[D]. 劉穎.南京航空航天大學(xué) 2012
[3]永磁同步電機(jī)全速度范圍無位置傳感器控制策略研究[D]. 王子輝.浙江大學(xué) 2012
[4]無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李自成.華中科技大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3592304