永磁同步電機具有結構簡單,功率密度高,壽命長等諸多優(yōu)點。因而在航空航天,汽車電子,機器人關節(jié)伺服系統(tǒng)等領域得到廣泛應用。傳統(tǒng)永磁同步電機伺服控制系統(tǒng)中,需要在轉子機械軸安裝位置傳感器獲取轉子位置信息。這種方式增加了電路系統(tǒng)的復雜度,降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,同時還制約了其應用場合。因此研究永磁同步電機無位置傳感器控制技術,具有重要的應用價值。本文以機器人訓練平臺為應用背景,訓練平臺對永磁同步電機提出了無位置傳感器控制的需求,因此本文設計了一種滑模觀測器以實現(xiàn)電機無位置傳感器運行,與傳統(tǒng)滑模觀測器相比獲得了更高的精度的轉子位置與速度信息。本文所做工作與創(chuàng)新性如下:1.討論了目前常用的有位置傳感器永磁同步電機控制方法。論述分析了永磁同步電機的結構與工作特性,并在同步旋轉坐標系下建立了其數(shù)學模型。討論了矢量控制系統(tǒng)的基本特性。進而搭建了基于滑模觀測器無位置傳感器矢量控制框架。2.針對傳統(tǒng)滑模觀測器存在抖振和觀測精度不高的問題,通過引入Fal函數(shù)作為飽和函數(shù)的方式對傳統(tǒng)滑模觀測器進行改進,并對改進后的觀測器穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)誤差進行分析。對于啟動過程,通過在系統(tǒng)啟動階段采用脈振高頻電壓注入法的方式,降低啟... 

【文章來源】：重慶郵電大學重慶市

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

按電機供電方式分類

1.1.2 課題來源本文課題來源于課題來源：面向機器人零能耗步態(tài)的混合哈密頓系統(tǒng)控制研究(cstc2013jcyjjq40001)，步行機器人在步態(tài)訓練過程中需要一個良練平臺。訓練平臺上需使用多個電機來共同調節(jié)一個可移動裝置來跟蹤機走，在機器人摔倒后使用該裝置將機器人提起，并將機器人運送回原點，行下一次的訓練。步行機器人訓練平臺[12]其結構圖與實物圖如圖 1.2 所示。

大量的研究與工程試驗，針對永磁同步電機控制技術，主要提架：壓變頻調速控制系統(tǒng)(Variable Voltage and Variable Frequency電機變壓變頻調速系統(tǒng)基本結構如圖 1.3 所示。在矢量控制理通常使用變壓變頻技術來對電機速度進行控制。這種方式通過和頻率控制定子磁場旋轉速度，根據(jù)位置傳感器反饋的速度情幅值與頻率，進而實現(xiàn)對轉速閉環(huán)控制的目的[14]。這種控制框單，方便實現(xiàn)的優(yōu)點。缺點是只能通過安裝速度傳感器的方式轉速環(huán)，無法獲取電機的電磁轉矩和電流信息[16]。使得其控制主要用在對控速精度要求不是很高的場合，例如油泵、風機以置等[15,16]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]永磁同步電動機變頻調速的建模與仿真[J]. 郭子逸,鄭衛(wèi)剛,戴紅平.  電源技術應用. 2012(05)
[2]永磁同步電機無速度傳感器控制綜述[J]. 李永東,朱昊.  電氣傳動. 2009(09)
[3]永磁同步電機控制系統(tǒng)綜述[J]. 鄭澤東,李永東.  伺服控制. 2009(01)
[4]永磁同步電動機驅動系統(tǒng)數(shù)字PI調節(jié)器參數(shù)設計[J]. 董恒,王輝,黃科元.  電氣傳動. 2009(01)
[5]一種改進的三電平逆變器空間矢量脈寬調制算法研究[J]. 曹彧,陽春華,喻壽益.  自動化技術與應用. 2006(05)
[6]新型多星形移相變極電機中定子繞組附加環(huán)流損耗的計算方法[J]. 鄭軍,李偉力,曹君慈.  防爆電機. 2005(01)

博士論文
[1]基于預測控制的電動汽車用永磁同步電機控制策略與關鍵技術研究[D]. 劉旭東.山東大學 2016
[2]基于電壓電流組合模型磁鏈觀測器的感應電機無速度傳感器控制關鍵技術研究[D]. 王凱.浙江大學 2014



本文編號：3071978