【摘要】：永磁同步電機(PMSM)由于其小體積、低損耗、高效率等優(yōu)勢,在伺服控制系統(tǒng)中已得到越來越多的應用。對于永磁同步電機的控制,無傳感位置檢測控制技術雖然能夠解決傳統(tǒng)的基于高精度傳感器所帶來的成本增高、體積增大、可靠性降低等缺點,但仍存在電機參數(shù)依賴性大、高速和低速區(qū)域不能通用等不足。針對這些問題,本文基于定向磁場控制(FOC)理論,設計了一套基于混合位置估算的無傳感永磁同步電機控制系統(tǒng),實現(xiàn)了永磁同步電機在全速度區(qū)域內(nèi)的無傳感控制。主要研究內(nèi)容包括:(1)根據(jù)永磁同步電機的結構和特性,建立了無傳感永磁同步電機的數(shù)學模型,構建了基于定向磁場控制的矢量控制系統(tǒng),實現(xiàn)了對電機的解耦控制。重點針對空間矢量調(diào)制(SVPWM)進行了詳細推導和設計。(2)結合高頻信號注入法和模型參考自適應法位置估算,提出了一種混合位置估算策略,建立了線性加權系數(shù)組合方法,實現(xiàn)了速度過渡切換區(qū)域內(nèi)的平穩(wěn)過渡,完成了對包括零速在內(nèi)的全速度區(qū)域位置精確估算。(3)設計了高頻信號注入法和模型參考自適應法位置估算的仿真模型,并對結果進行分析對比,對無傳感永磁同步電機位置估算混合控制策略進行仿真實驗,一結果表明了混合控制策略的可行性和穩(wěn)定性一。(4)完成了無傳感控制系統(tǒng)的硬件和軟件詳細設計,并將其應用到實際項目中,通過項目平臺實驗測試,實現(xiàn)了對無傳感永磁同步電機的恒轉(zhuǎn)矩和恒轉(zhuǎn)速控制,以及電機在全速度區(qū)域內(nèi)的高精度位置估算。
[Abstract]:Permanent magnet synchronous motor (PMSM) (PMSM) has been widely used in servo control system due to its advantages of small volume, low loss and high efficiency. For the control of permanent magnet synchronous motor (PMSM), the sensorless position detection control technology can solve the disadvantages of the traditional sensor based on high precision, such as higher cost, larger volume and lower reliability, but there is still a large dependence on the parameters of the motor. High-speed and low-speed regions can not be universal and so on. Aiming at these problems, based on the (FOC) theory of directional magnetic field control, a sensorless PMSM control system based on hybrid position estimation is designed in this paper, and the sensorless control of PMSM in full speed range is realized. The main research contents are as follows: (1) according to the structure and characteristics of permanent magnet synchronous motor, the mathematical model of sensorless permanent magnet synchronous motor is established, and the vector control system based on directional magnetic field control is constructed, and the decoupling control of the motor is realized. The emphasis is on the derivation and design of space vector modulation (SVPWM). (2) combining the high frequency signal injection method and the model reference adaptive method, a hybrid position estimation strategy is proposed, and the linear weighting coefficient combination method is established. The smooth transition in the speed transition switching region is realized, and the accurate position estimation of the whole speed region including zero velocity is completed. (3) the simulation models of the high frequency signal injection method and the model reference adaptive method are designed. The results are analyzed and compared, and the hybrid control strategy for position estimation of sensorless permanent magnet synchronous motor (PMSM) is simulated. The results show that the hybrid control strategy is feasible and stable. (4) the hardware and software of the sensorless control system are designed in detail and applied to the actual project. The constant torque and speed control of sensorless permanent magnet synchronous motor (PMSM) and the high precision position estimation of PMSM in full speed range are realized.
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM341

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