本文關(guān)鍵詞：永磁同步電機(jī)系統(tǒng)的SVPWM死區(qū)補(bǔ)償與無速度傳感器控制研究

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【摘要】：隨著現(xiàn)代交流電機(jī)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、與微處理芯片的飛速發(fā)展,永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)在工業(yè)機(jī)器人、電動(dòng)汽車、家電等各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。為了提升系統(tǒng)的性能、節(jié)約硬件成本以及滿足某些特殊場合的需求,死區(qū)效應(yīng)補(bǔ)償和無速度傳感器技術(shù)一直是電機(jī)控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文的工作主要分為兩個(gè)部分：首先,本文詳細(xì)分析了SVPWM應(yīng)用中死區(qū)時(shí)間對(duì)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)帶來的不利影響,提出了一種基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的死區(qū)效應(yīng)補(bǔ)償方案,并進(jìn)行了仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。同時(shí),本文針對(duì)現(xiàn)有的無速度傳感器技術(shù)進(jìn)行了研究和分析,設(shè)計(jì)了一種新型的基于控制功率因素角的無速度傳感器控制方案,并在波輪式洗衣機(jī)上進(jìn)行了測試。本文首先對(duì)目前交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展概況做了簡要介紹,并分別對(duì)國內(nèi)外現(xiàn)有的死區(qū)補(bǔ)償方案以及無速度傳感器控制技術(shù)進(jìn)行了概括性的分析與介紹。接著以電機(jī)矢量為基礎(chǔ)詳細(xì)分析了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,并對(duì)現(xiàn)有的兩大基本控制策略進(jìn)行了介紹。隨后本文系統(tǒng)的分析了SVPWM應(yīng)用時(shí)加入死區(qū)時(shí)間的原因以及其對(duì)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)帶來的不利影響,并給出了死區(qū)時(shí)間等效到電機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)學(xué)模型。然后本文針對(duì)永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計(jì)了一種基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的死區(qū)補(bǔ)償方案,并分別在MATLAB/SIMULINK和某伺服產(chǎn)品上與PI控制策略進(jìn)行了仿真與實(shí)驗(yàn)對(duì)比驗(yàn)證,結(jié)果表明本文所提出的方案對(duì)死區(qū)效應(yīng)有著較好的抑制效果。同時(shí),本文對(duì)基于電機(jī)反電動(dòng)勢(或感應(yīng)電動(dòng)勢)法以及高頻信號(hào)注入法這兩大類無速度傳感器技術(shù)進(jìn)行了研究,并詳細(xì)分析了幾種代表性的無速度傳感器技術(shù)方案,其中包括基于電機(jī)數(shù)學(xué)模型的開環(huán)估計(jì)法、基于滑模觀測器的閉環(huán)估計(jì)法和基于凸極效應(yīng)的高頻脈振電壓注入法等。最后,本文提出了一種新型的基于控制功率因素角的無速度傳感器控制方案,并在某波輪式洗衣機(jī)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。同時(shí)本文針對(duì)實(shí)際應(yīng)用需求給出了閉環(huán)運(yùn)行時(shí)一種實(shí)用的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置估算方法。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM341;TP212

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