近年來,隨著新能源汽車的發(fā)展,特別是以永磁同步電機(jī)為動(dòng)力來源的電動(dòng)汽車得到了廣泛的關(guān)注。對(duì)于永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng),轉(zhuǎn)子的位置信息對(duì)控制的精度至關(guān)重要。傳統(tǒng)的機(jī)械式傳感器不僅增加了系統(tǒng)成本,還受到各種復(fù)雜環(huán)境因素的影響而限制永磁同步電機(jī)的進(jìn)一步推廣使用。因此,永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制算法的研究就凸顯出其極高的學(xué)術(shù)與應(yīng)用價(jià)值。首先,本文采用了一種基于電流誤差自適應(yīng)調(diào)節(jié)函數(shù)增益的滑模變結(jié)構(gòu)算法來估算轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和位置�；Ｗ兘Y(jié)構(gòu)算法能夠從定子的電流和電壓中,提取出電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì),計(jì)算得出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與位置。針對(duì)傳統(tǒng)滑模變結(jié)構(gòu)方法使用固定的函數(shù)增益,不能根據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)自適應(yīng)的調(diào)節(jié),影響系統(tǒng)估計(jì)精度和增加抖振的不足,本文采用了一種能夠根據(jù)電流誤差的大小,自適應(yīng)調(diào)節(jié)反曲函數(shù)的增益的算法。該算法能夠削弱系統(tǒng)的抖振和減小估算誤差,提高系統(tǒng)的性能。通過對(duì)不同的轉(zhuǎn)速和負(fù)載下的永磁同步電機(jī)無傳感器控制系統(tǒng)的仿真分析,驗(yàn)證了所提算法的可行性和優(yōu)越性。其次,在自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,加入帶前饋補(bǔ)償環(huán)節(jié)的鎖相環(huán)的PMSM無位置傳感器控制系統(tǒng)。由于滑模變結(jié)構(gòu)控制估算出的反電動(dòng)勢(shì)帶有高頻分量,使用此數(shù)值直接計(jì)算轉(zhuǎn)子... 

【文章來源】：重慶交通大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

PMSM轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)類型圖

9圖2-2PMSM簡化后物理模型永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型包含的物理和數(shù)學(xué)方程主要包括電壓方程、磁鏈方程和轉(zhuǎn)矩方程。在不同的坐標(biāo)系中，PMSM的數(shù)學(xué)方程的表達(dá)方式也不同，下面就介紹幾種常用的坐標(biāo)系下的PMSM數(shù)學(xué)模型：（1）在三項(xiàng)靜止坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)模型，即ABC坐標(biāo)系：PMSM的定子繞組軸間彼此互成120度，三項(xiàng)繞組軸線分別設(shè)為OA、OB、OC，簡化后的數(shù)學(xué)模型如圖(2-3)所示，即ABC坐標(biāo)系。在ABC坐標(biāo)系中，PMSM的定子電壓方程為：AAsABBsBCCsCduRidtduRidtduRidtψψψ=+=+=+（2.2）其中、、分別為定子A、B、C繞組的相電壓；、、分別為相電流；、、分別為繞組的磁鏈；為相電阻。PMSM在三相靜止坐標(biāo)系中的磁鏈方程可表示為：AAAAABBACCfABABABBBBCCfBCACABCBCCCfCLiLiLiLiLiLiLiLiLiψψψψψψ=+++=+++=+++（2.3）其中、、分別為三相定子繞組的自感；、、分別為三相繞組之

12其中令=，則上式可以表示為：etqT=Ki（2.15）其中為電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)；PMSM運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方程為：eLdTTJBdtω=+ω（2.16）式中ω為機(jī)械角速度且enω=ωp；T為機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩；J為PMSM的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；B為粘滯摩擦系數(shù)。PMSM在dq坐標(biāo)系下電流方程可用下式表示：dssddsqqssdqsddiLRiuLidtdiLRiuLidtωω+=++=+（2.17）圖2-3三種常用坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型2.2.2坐標(biāo)變換在對(duì)PMSM進(jìn)行控制時(shí)，我們需要用到解耦分析。上世紀(jì)20年代，Park提出了一種d-q坐標(biāo)變換方法，能夠?qū)MSM基于定子坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系下的模型。這種方法能夠使電機(jī)的數(shù)學(xué)模型中不含有時(shí)變系數(shù)，巧妙的將數(shù)學(xué)模型進(jìn)行解耦，建立了著名的PARK方程，為后續(xù)PMSM控制的發(fā)展與研究提供了理論基矗永磁同步電機(jī)分析中涉及到的坐標(biāo)系主要包括定子靜止坐標(biāo)系、轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系、空間任意旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系和磁場定向坐標(biāo)系�？臻g矢量坐標(biāo)變換是簡化PMSM復(fù)雜數(shù)


本文編號(hào)：3350816