【摘要】：永磁同步電機(jī)因其成本低、效率高以及運(yùn)行特性好的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已普遍應(yīng)用于高性能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)高性能的永磁同步電機(jī)控制效果，矢量控制方法最常為使用。進(jìn)行矢量控制必須得知轉(zhuǎn)子位置信息，通常的作法是在轉(zhuǎn)子軸上安裝速度傳感器或機(jī)械位置傳感器。但這種做法會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)成本增加，可靠性降低，易受環(huán)境影響等問(wèn)題。為了克服傳感器使用帶來(lái)的缺陷，因而提出了無(wú)傳感器控制技術(shù)。 無(wú)傳感器控制技術(shù)在電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中去除機(jī)械傳感器，不但能降低系統(tǒng)的成本，而且能夠增加系統(tǒng)的可靠性。無(wú)傳感器控制技術(shù)的研究在高速電機(jī)、微型電機(jī)、航空航天、水下機(jī)器人、家用電器等一些特殊場(chǎng)合都具有重要的意義。目前，無(wú)傳感器控制方法有多種，但大多數(shù)在低速時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)子位置無(wú)法作出準(zhǔn)確估測(cè)。針對(duì)這一問(wèn)題，本文對(duì)基于高頻信號(hào)注入法的永磁同步電機(jī)無(wú)傳感器矢量控制做了深入研究，使其在高速到低速都能準(zhǔn)確估測(cè)轉(zhuǎn)子信息。 本文主要研究?jī)?nèi)容如下： (1)分析了幾種坐標(biāo)變換理論，并推導(dǎo)了永磁同步電機(jī)在不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。進(jìn)一步研究了矢量控制的基本原理，對(duì)各種不同的控制方式進(jìn)行了分類(lèi)，并分析了它們的各自特點(diǎn)。 (2)重點(diǎn)研究了高頻注入法的原理。詳細(xì)分析了高頻電流的分離，負(fù)序電流的提取，轉(zhuǎn)子信息的獲得，以及轉(zhuǎn)子極性的修正。在此基礎(chǔ)上，搭建了高頻注入下永磁同步電機(jī)無(wú)傳感器矢量控制系統(tǒng)，并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，高頻注入法可以使轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置獲得良好的估測(cè)效果，精度較高，系統(tǒng)控制性能較好。 (3)研究了模型參考自適應(yīng)控制系統(tǒng)的原理。根據(jù)模型參考自適應(yīng)方法搭建了無(wú)傳感器矢量控制系統(tǒng)，并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。結(jié)果表明，該方法在電機(jī)運(yùn)行于高速時(shí)能較準(zhǔn)確的估測(cè)出轉(zhuǎn)子空間信息，系統(tǒng)控制效果良好。 (4)將模型參考自適應(yīng)法與高頻注入法進(jìn)行了對(duì)比研究。仿真結(jié)果表明，當(dāng)電機(jī)運(yùn)行于中高速時(shí)，兩種方法均能夠較準(zhǔn)確的估測(cè)轉(zhuǎn)子速度和位置，系統(tǒng)控制性能良好。但當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)于低速時(shí)，只有高頻注入法的估測(cè)精度較高，控制效果較好。由此可知，在全速范圍內(nèi)估測(cè)轉(zhuǎn)子信息高頻注入法則更為有效。
【圖文】：

模型及矢量控制同的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，常見(jiàn)的基本分為表面式和內(nèi)埋式。根。矢量控制是電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中常為引用的一種控制技機(jī)數(shù)學(xué)模型簡(jiǎn)化，實(shí)現(xiàn)解耦控制，最終達(dá)到改善電機(jī)方法簡(jiǎn)單且易實(shí)現(xiàn)，是矢量控制中一種經(jīng)常使用的控結(jié)構(gòu)帶激磁同步電機(jī)總體一致，為減小電機(jī)運(yùn)行時(shí)的鐵耗轉(zhuǎn)子磁極結(jié)構(gòu)種類(lèi)較多，所采用的結(jié)構(gòu)形式主要依據(jù)]。永磁體由稀土材料制成的永磁同步電機(jī)，，永磁體常嵌在轉(zhuǎn)子的鐵芯中，形成兩種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式，即表面可分為面貼式與插入式。表面式的兩種結(jié)構(gòu)分別如圖

摯煞治

本文編號(hào)：2536212