高速永磁同步電機(jī)由于具有功率密度高、體積小、傳動(dòng)效率高和可靠性高等優(yōu)點(diǎn),在微型燃?xì)廨啓C(jī)、數(shù)控機(jī)床、壓縮機(jī)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。針對(duì)高速永磁同步電機(jī)存在的定子電流諧波大和難以安裝機(jī)械位置傳感器等問題,本文對(duì)基于T型多電平逆變器的高速永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制系統(tǒng)進(jìn)行研究。高速永磁同步電機(jī)繞組匝數(shù)少,定子電感小,由此引起的定子電流諧波含量高,本文采用T型三電平逆變器通過提高輸出電壓的電平數(shù)降低定子電流高頻諧波。在建立T型逆變器的開關(guān)函數(shù)模型基礎(chǔ)上,推導(dǎo)三電平空間矢量調(diào)制策略,并進(jìn)行仿真驗(yàn)證。深入分析傳統(tǒng)滑模觀測器中存在的滑模面兩側(cè)趨近速度不對(duì)稱使抖振增大的問題,分別提出權(quán)重系數(shù)滑模觀測器和反電動(dòng)勢前饋滑模觀測器對(duì)其進(jìn)行抑制。權(quán)重系數(shù)滑模觀測器中,使用開關(guān)量及其帶通濾波量進(jìn)行加權(quán)并用于觀測器的控制。反電動(dòng)勢前饋滑模觀測器中,利用觀測角度與轉(zhuǎn)速計(jì)算大致的反電動(dòng)勢用于前饋,然后對(duì)觀測器進(jìn)行滑�？刂啤幕５竭_(dá)條件角度詳細(xì)分析誤差來源,給出提出的兩種改進(jìn)滑模觀測器的參數(shù)設(shè)計(jì)方法。使用歸一化鎖相環(huán)從觀測反電動(dòng)勢中提取轉(zhuǎn)子位置與速度,在歸一化鎖相環(huán)前進(jìn)行帶通濾波并對(duì)鎖相環(huán)加減速過程中的角度穩(wěn)態(tài)誤差...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題的背景與意義
    1.2 課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與分析
        1.2.1 高速電機(jī)電流諧波抑制研究現(xiàn)狀
        1.2.2 無位置傳感器技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 滑模觀測器研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 HSPMSM數(shù)學(xué)模型及T型逆變器
    2.1 引言
    2.2 HSPMSM的數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 坐標(biāo)變換及其復(fù)數(shù)表示
        2.2.2 數(shù)學(xué)模型
    2.3 HSPMSM的控制方案
    2.4 T型逆變器及其調(diào)制策略
        2.4.1 電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與開關(guān)函數(shù)模型
        2.4.2 3L-SVM策略的推導(dǎo)
    2.5 仿真驗(yàn)證
    2.6 本章小結(jié)
第3章 權(quán)重系數(shù)與反電動(dòng)勢前饋滑模觀測器
    3.1 引言
    3.2 傳統(tǒng)滑模觀測器
        3.2.1 滑模變結(jié)構(gòu)原理
        3.2.2 觀測器構(gòu)建
        3.2.3 滑模面兩側(cè)趨近速度不對(duì)稱問題分析
    3.3 權(quán)重系數(shù)滑模觀測器
        3.3.1 觀測器構(gòu)建
        3.3.2 參數(shù)設(shè)計(jì)與到達(dá)條件
        3.3.3 歸一化鎖相環(huán)與加減速角度補(bǔ)償改進(jìn)
    3.4 反電動(dòng)勢前饋滑模觀測器
        3.4.1 觀測器構(gòu)建
        3.4.2 參數(shù)設(shè)計(jì)與到達(dá)條件
    3.5 仿真驗(yàn)證
    3.6 本章小結(jié)
第4章 高速運(yùn)行條件下的電流環(huán)控制器設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 HSPMSM離散域數(shù)學(xué)模型
        4.2.1 離散化時(shí)變量間的關(guān)系
        4.2.2 電機(jī)的離散數(shù)學(xué)模型
    4.3 離散域下電流環(huán)控制器設(shè)計(jì)
        4.3.1 經(jīng)典的連續(xù)域PI控制器
        4.3.2 離散域下直接設(shè)計(jì)電流環(huán)控制器
    4.4 電流環(huán)控制器仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        4.4.1 電流環(huán)控制器仿真對(duì)比
        4.4.2 電流環(huán)控制器實(shí)驗(yàn)對(duì)比
    4.5 本章小結(jié)
第5章 HSPMSM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 引言
    5.2 基于T型逆變器的HSPMSM矢量控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
        5.2.1 控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
        5.2.2 控制系統(tǒng)軟件算法
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        5.3.1 兩種改進(jìn)趨近速度不對(duì)稱的滑模觀測器實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        5.3.2 低載波比下兩種改進(jìn)滑模觀測器實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        5.3.3 高速電機(jī)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    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)表的論文及其它成果
致謝



本文編號(hào)：3748059