《中國制造2025》明確提出加快工業(yè)伺服、新能源汽車、節(jié)能系統(tǒng)等健康發(fā)展,提升制造業(yè)競爭力,以達到世界領(lǐng)先水平。裝備制造的核心部件是伺服電機,高端伺服電機驅(qū)動控制系統(tǒng)的自主開發(fā)是智能制造的關(guān)鍵,永磁同步電動機由于具有高起動轉(zhuǎn)矩,高過載能力,調(diào)速范圍寬,運行可靠性高等優(yōu)點而在航空航天,智能家居,數(shù)控（CNC）機床等場合廣泛應(yīng)用。永磁同步電動機傳統(tǒng)的驅(qū)動控制系統(tǒng)通常使用位置傳感器來獲得轉(zhuǎn)子位置信息和轉(zhuǎn)速信息,這些位置傳感器不僅價格昂貴而且還具有可靠性問題,不能在一些特殊場合應(yīng)用。因此,無位置傳感器控制成為現(xiàn)代電機控制領(lǐng)域的一個重要研究方向。本文首先介紹了PMSM無傳感器控制技術(shù)的研究背景和意義,對當(dāng)前幾種常用的無位置傳感器控制方法進行了分析和比較,并選擇了高魯棒性的滑模觀測器法（Slide Mode Observer,SMO）作為本文的重點研究方法。另外,對永磁同步電動機的數(shù)學(xué)模型及其坐標變換進行了公式推導(dǎo),分析了永磁同步電動機常用的I_d（28）0的控制策略,詳細介紹了七段式SVPWM在硬件中的實現(xiàn)。然后深入研究滑模觀測器控制法,根據(jù)滑模變結(jié)構(gòu)控制理論選擇合適的滑模切...

【文章來源】： 中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 無位置傳感器控制研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要內(nèi)容
第二章 永磁同步電機的數(shù)學(xué)模型及矢量控制
    2.1 永磁同步電機結(jié)構(gòu)
    2.2 PMSM數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 坐標變換
        2.2.2 永磁同步電機數(shù)學(xué)模型
    2.3 永磁同步電機矢量控制
        2.3.1 I_d=0控制
        2.3.2 電壓空間脈寬調(diào)制技術(shù)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 滑模觀測器控制
    3.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制定義
    3.2 滑模變結(jié)構(gòu)控制的品質(zhì)
    3.3 滑模觀測器控制的抖振問題
        3.3.1 抖振產(chǎn)生的原因
        3.3.2 準滑動模態(tài)函數(shù)
        3.3.3 滑模趨近率
    3.4 傳統(tǒng)滑模觀測器的設(shè)計
    3.5 改進的滑模觀測器設(shè)計
        3.5.1 穩(wěn)定性分析
    3.6 系統(tǒng)Matlab/Simulink仿真驗證
        3.6.1 系統(tǒng)整體仿真設(shè)計
        3.6.2 仿真結(jié)果
    3.7 本章小結(jié)
第四章 永磁同步電機I/F起動策略
    4.1 I/F起動策略
    4.2 初始位置檢測
    4.3 加速階段
    4.4 角度切換
        4.4.1 電流匹配,速度閉環(huán)切換
    4.5 本章小結(jié)
第五章 控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計
    5.1 驅(qū)動硬件設(shè)計
    5.2 模塊電路
    5.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計
    5.4 本章小節(jié)
第六章 實驗結(jié)果與分析
    6.1 實驗結(jié)果分析
    6.2 I/F起動
    6.3 傳統(tǒng)SMO
    6.4 改進SMO
        6.4.1 靜態(tài)實驗
        6.4.2 動態(tài)實驗
    6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 研究展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]IF控制結(jié)合滑模觀測器的永磁同步電機無位置傳感器復(fù)合控制策略 [J]. 劉計龍,肖飛,麥志勤,高山,余錫文.  電工技術(shù)學(xué)報. 2018(04)
[2]永磁同步電機無位置傳感器控制技術(shù)研究綜述 [J]. 劉計龍,肖飛,沈洋,麥志勤,李超然.  電工技術(shù)學(xué)報. 2017(16)
[3]永磁同步電機IF控制策略轉(zhuǎn)矩匹配特性研究 [J]. 張文斌,黃華.  船電技術(shù). 2016(09)
[4]基于改進滑模觀測器的永磁同步電機控制研究 [J]. 孟凡佳,劉志宇.  工業(yè)控制計算機. 2016(08)
[5]基于改進滑模觀測器的永磁同步電機無位置傳感器I/F起動方法 [J]. 肖燁然,劉剛,宋欣達,崔臣君,孫慶文.  電力自動化設(shè)備. 2015(08)
[6]永磁同步電機無傳感器控制的軟開關(guān)滑模觀測器 [J]. 陸婋泉,林鶴云,馮奕,韓俊林.  電工技術(shù)學(xué)報. 2015(02)
[7]基于轉(zhuǎn)子高頻脈動電流注入的同步電動機無位置傳感器型直接轉(zhuǎn)矩控制 [J]. 周揚忠,龍世鵬.  中國電機工程學(xué)報. 2015(01)
[8]永磁同步電機開環(huán)V/F穩(wěn)定控制方法 [J]. 林東,彭惠.  機電工程技術(shù). 2012(10)
[9]水下機器人基于sigmoid函數(shù)的軟變結(jié)構(gòu)控制 [J]. 劉云龍,高存臣,任啟峰,郭真真.  電機與控制學(xué)報. 2012(02)
[10]內(nèi)置式永磁同步電機無位置傳感器控制 [J]. 王高林,楊榮峰,于泳,徐殿國.  中國電機工程學(xué)報. 2010(30)

博士論文
[1]永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制及其力矩伺服應(yīng)用研究[D]. 呂帥帥.西北工業(yè)大學(xué). 2016

碩士論文
[1]基于模型預(yù)測控制的注塑機專用驅(qū)動系統(tǒng)的研究[D]. 胡國慶.中北大學(xué). 2018
[2]永磁電機低載波比無傳感器控制策略研究[D]. 付炎.哈爾濱工業(yè)大學(xué). 2017
[3]永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)高功率因數(shù)控制技術(shù)研究[D]. 張中.中國礦業(yè)大學(xué). 2017
[4]基于FPGA的多軸伺服電機控制技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 郭棟梁.沈陽理工大學(xué). 2017
[5]永磁同步電機控制方法研究[D]. 高秋華.長沙理工大學(xué). 2016
[6]伺服驅(qū)動系統(tǒng)電機控制及機電耦合分析[D]. 于成龍.重慶大學(xué). 2015
[7]永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 梅國權(quán).南京理工大學(xué). 2013
[8]基于滑模觀測器的永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)的研究[D]. 張?zhí)?浙江工業(yè)大學(xué). 2012
[9]永磁同步伺服系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 繆禮鋒.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué). 2011
[10]空調(diào)壓縮機PMSM無傳感器控制系統(tǒng)研制[D]. 戚邦圳.哈爾濱工業(yè)大學(xué). 2009



本文編號：3544322