本文關(guān)鍵詞：基于脈動電流注入法的永磁同步電機轉(zhuǎn)子位置檢測方法研究

  更多相關(guān)文章： 永磁同步電機 脈動高頻電流注入 電流調(diào)節(jié)器帶寬 轉(zhuǎn)子位置估計誤差 比例諧振調(diào)節(jié)器

【摘要】：在永磁同步電機的控制系統(tǒng)中,一般都通過機械式傳感器測量轉(zhuǎn)子的位置和速度,但是由于機械式傳感器本身的一些缺點,無位置傳感器便成為當(dāng)前電機控制技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點之一。無傳感器控制技術(shù)有多種方法,其中的高頻信號注入法憑借可以在低速、甚至零速時檢測轉(zhuǎn)子位置等優(yōu)點,得到了極大關(guān)注。高頻信號注入法按照注入信號的形式可以分為高頻電壓信號注入法和高頻電流信號注入法。在高頻注入法方面,目前國內(nèi)外大部分研究都是針對高頻電壓信號注入法,而對于高頻電流信號注入法雖然也經(jīng)常在很多文獻(xiàn)中提到,卻很少對其進(jìn)行深入的研究。本文主要圍繞脈動高頻電流注入法進(jìn)行了一系列深入的分析研究。首先,本文分析了脈動高頻電流注入法的工作原理,脈動高頻電流注入法是只在估計轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系的直軸上持續(xù)注入高頻電流信號,檢測電機中所產(chǎn)生的交軸電壓量,并通過特定的信號處理過程來提取轉(zhuǎn)子位置信息。本文在轉(zhuǎn)子位置信號提取的過程中使用了PID位置跟蹤觀測器,并對其進(jìn)行了設(shè)計。其次,對脈動高頻電流注入法的位置估計誤差進(jìn)行了理論分析,推導(dǎo)了轉(zhuǎn)子位置估計誤差表達(dá)式,探討了位置估計誤差產(chǎn)生的機理。結(jié)果表明：轉(zhuǎn)子位置估計誤差是由速度電動勢和電流調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的電流相位偏差共同作用產(chǎn)生的,誤差的大小與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)電角速度ωr,直軸、交軸電流控制環(huán)的閉環(huán)帶寬ωb_d、ωb_q和電機的Lq/Ld值有關(guān),如果忽略速度電動勢或忽略電流調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的電流相位偏差,位置估計誤差均變?yōu)榱�。然�?提出了兩類提高轉(zhuǎn)子位置估計精度的方法,方法一是在使用PI電流調(diào)節(jié)器的前提下對估計誤差進(jìn)行補償,包括三種改進(jìn)措施,分別為改進(jìn)電流調(diào)節(jié)器、改進(jìn)位置跟蹤觀測器、結(jié)合改進(jìn)的電流調(diào)節(jié)器和改進(jìn)的位置跟蹤觀測器,特別是第三種措施可以在全速度范圍內(nèi)實現(xiàn)精確的位置和速度估計；方法二是采用比例諧振調(diào)節(jié)器和準(zhǔn)比例諧振調(diào)節(jié)器,消除了電流調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的電流相位偏差,從而提高了轉(zhuǎn)子位置估計的精度。為了驗證上述理論分析結(jié)果的正確性,建立了基于脈動高頻電流注入法的永磁同步電機轉(zhuǎn)子位置估計的仿真模型,對其進(jìn)行了一系列仿真研究。結(jié)果表明：采用脈動高頻電流注入法檢測PMSM轉(zhuǎn)子的位置具有有效性和可行性；經(jīng)一系列理論推導(dǎo)得到的轉(zhuǎn)子位置估計誤差公式是正確的；通過兩類方法改進(jìn)后,提高了脈動高頻電流注入法轉(zhuǎn)子位置估計精度,可以在全速度范圍內(nèi)實現(xiàn)對轉(zhuǎn)子位置和速度的估計,即使在參數(shù)失配時也可以很好的跟蹤轉(zhuǎn)子的位置。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM341

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 任巨庸;谷善茂;;基于雙PWM調(diào)節(jié)的PMSM無傳感器低速控制技術(shù)[J];工礦自動化;2011年07期

2 朱軍;田淼;付融冰;劉慧君;;基于載波頻率成分的永磁同步電機轉(zhuǎn)子定位研究[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2015年14期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 孫海軍;基于灰色模型永磁無軸承電機無位置傳感器控制方法研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2010年

2 侯利民;永磁同步電機傳動系統(tǒng)的幾類非線性控制策略研究及其調(diào)速系統(tǒng)的實現(xiàn)[D];東北大學(xué);2010年

3 盧曉慧;機電作動器中永磁容錯電機設(shè)計與控制系統(tǒng)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

4 黃招彬;永磁同步電梯曳引系統(tǒng)的性能優(yōu)化方法研究[D];華南理工大學(xué);2014年

，

本文編號：1210728