本文關(guān)鍵詞：無位置傳感器永磁同步電機(jī)控制研究與設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 無位置傳感器 全維狀態(tài)觀測器 I/F 平滑過渡 旋轉(zhuǎn)再啟動(dòng)

【摘要】：隨著永磁同步電機(jī)在交流傳動(dòng)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,無位置傳感器的永磁同步電機(jī)矢量控制成為研究熱點(diǎn),各種控制算法相繼提出,而基于全維狀態(tài)觀測器和鎖相環(huán)的檢測反電動(dòng)勢的無傳感器方法具有良好的中高速運(yùn)行性能。本文介紹了矢量控制的基本原理,研究了全維狀態(tài)觀測器估計(jì)轉(zhuǎn)子位置的工作原理,分析了觀測器穩(wěn)定性,對I/F速度開環(huán)電流閉環(huán)啟動(dòng)方法進(jìn)行了詳細(xì)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該無傳感器控制算法具有良好的運(yùn)行性能。此無傳感器算法由于從I/F速度開環(huán)切換到速度閉環(huán)時(shí),轉(zhuǎn)子位置角存在相位差、相電流存在幅值差,會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)切換瞬間相電流突變、電磁轉(zhuǎn)矩不平穩(wěn)等問題。針對這一現(xiàn)象,本文提出了一種新的平滑過渡方法,使I/F生成位置角與狀態(tài)觀測器估計(jì)位置角逐漸趨向一致,在消除相位差的同時(shí)減小相電流幅值,從而實(shí)現(xiàn)平滑過渡。該過渡算法簡單易行,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性。文章最后對無傳感器永磁同步電機(jī)旋轉(zhuǎn)再啟動(dòng)問題進(jìn)行了研究。對于中高速再啟動(dòng),在分析已有研究的基礎(chǔ)上提出了“單次短接法”再啟動(dòng)方法,結(jié)合I/F完成再啟動(dòng)過程。對于低速再啟動(dòng),利用零輸入全維狀態(tài)觀測器又分別提出了結(jié)合I/F的開環(huán)再啟動(dòng)法和直接進(jìn)入速度閉環(huán)運(yùn)行的直接閉環(huán)再啟動(dòng)法。最后通過實(shí)驗(yàn)對各再啟動(dòng)方法進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果表明各方法具有良好的再啟動(dòng)性能和較好的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：無位置傳感器 全維狀態(tài)觀測器 I/F 平滑過渡 旋轉(zhuǎn)再啟動(dòng)
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)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】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-14
• 第一章 緒論14-18
• 1.1 研究背景14
• 1.2 無位置傳感器控制概述14-15
• 1.3 主要研究內(nèi)容15-18
• 第二章 永磁同步電機(jī)控制策略18-24
• 2.1 電機(jī)本體及數(shù)學(xué)模型18-21
• 2.1.1 電機(jī)本體18-20
• 2.1.2 數(shù)學(xué)模型20-21
• 2.2 矢量控制21-23
• 2.2.1 基本原理21-22
• 2.2.2 算法實(shí)現(xiàn)22
• 2.2.3 空間矢量脈寬調(diào)制22-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 第三章 無位置傳感器控制系統(tǒng)24-44
• 3.1 控制原理24-26
• 3.1.1 全維狀態(tài)觀測器及鎖相環(huán)24-25
• 3.1.2 穩(wěn)定性分析25-26
• 3.2 轉(zhuǎn)子初始定位及靜止啟動(dòng)26-29
• 3.2.1 轉(zhuǎn)子初始定位26-27
• 3.2.2 靜止啟動(dòng)27-29
• 3.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)29-30
• 3.4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)30-36
• 3.4.1 電流采樣電路30-31
• 3.4.2 驅(qū)動(dòng)及逆變電路31-32
• 3.4.3 系統(tǒng)輔助電源電路32-33
• 3.4.4 保護(hù)電路33-35
• 3.4.5 通信顯示電路35-36
• 3.5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)36-39
• 3.5.1 主程序設(shè)計(jì)36-37
• 3.5.2 中斷子程序設(shè)計(jì)37-38
• 3.5.3 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)38-39
• 3.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果39-42
• 3.6.1 穩(wěn)態(tài)性能40-41
• 3.6.2 動(dòng)態(tài)性能41-42
• 3.7 本章小結(jié)42-44
• 第四章 無位置傳感器平滑過渡分析44-52
• 4.1 過渡問題產(chǎn)生44
• 4.2 過度分析與算法設(shè)計(jì)44-48
• 4.2.1 過渡分析44-46
• 4.2.2 算法設(shè)計(jì)46-48
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析48-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第五章 無位置傳感器旋轉(zhuǎn)再啟動(dòng)52-68
• 5.1 旋轉(zhuǎn)再啟動(dòng)介紹52-53
• 5.2 中高速再啟動(dòng)53-58
• 5.2.1 基本原理53-55
• 5.2.2 單次短接法55-57
• 5.2.3 開環(huán)再啟動(dòng)57-58
• 5.3 低速再啟動(dòng)58-63
• 5.3.1 基本原理58-59
• 5.3.2 低速閉環(huán)再啟動(dòng)59-60
• 5.3.3 低速開環(huán)再啟動(dòng)60-61
• 5.3.4 相線短接仿真分析61-63
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析63-67
• 5.4.1 中高速再啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)63-65
• 5.4.2 低速直接閉環(huán)再啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)65-66
• 5.4.3 低速開環(huán)再啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)66-67
• 5.5 本章小結(jié)67-68
• 第六章 總結(jié)與展望68-70
• 6.1 本文總結(jié)與創(chuàng)新點(diǎn)68
• 6.2 后續(xù)研究展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文73

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