永磁同步電機(jī)由于優(yōu)良的性能被廣泛應(yīng)用于各種電氣傳動(dòng)領(lǐng)域,在對(duì)其進(jìn)行控制時(shí),轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)子位置信號(hào)是必不可少的信息,通常采用安裝機(jī)械式位置傳感器獲得。然而,機(jī)械式位置傳感器的可靠性易受環(huán)境因素影響且價(jià)格昂貴,在一定程度上限制了永磁同步電機(jī)的應(yīng)用。無(wú)傳感器控制技術(shù)的出現(xiàn)克服了這一困難。目前,無(wú)傳感器技術(shù)主要面臨問題是無(wú)法采用單獨(dú)的控制策略完成電機(jī)在全速域下的運(yùn)行控制。因此,本文圍繞不同的電機(jī)控制策略以及它們之間如何實(shí)現(xiàn)平滑切換進(jìn)行研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）首先針對(duì)永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析、在此基礎(chǔ)上對(duì)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了描述,最后采用閉環(huán)矢量控制對(duì)所構(gòu)建的電機(jī)電磁與機(jī)械系統(tǒng)模型進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。（2）提出了基于高頻信號(hào)注入法的永磁同步電機(jī)初始位置檢測(cè)方法,通過采集電機(jī)的高頻電流響應(yīng),利用信號(hào)處理方法將轉(zhuǎn)子位置信息提取出來(lái),針對(duì)傳統(tǒng)位置觀測(cè)器進(jìn)行改進(jìn),簡(jiǎn)化了觀測(cè)器結(jié)構(gòu)。分析了基于電流/頻率（I/F）啟動(dòng)的永磁同步電機(jī)低速啟動(dòng)控制策略,并給出了電流閉環(huán)控制器的參數(shù)整定方法。通過準(zhǔn)確的初始位置檢測(cè)結(jié)果以及啟動(dòng)策略,實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的順利啟動(dòng)。（3）采用自適應(yīng)理論設(shè)計(jì)了永磁同步電機(jī)無(wú)傳感器位... 

【文章來(lái)源】：中原工學(xué)院河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

永磁同步電機(jī)不同的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)類型

中原工學(xué)院碩士學(xué)位論文11由式2.1-式2.3即可構(gòu)建的三相永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)電機(jī)磁鏈方程，電機(jī)定子磁鏈與轉(zhuǎn)子磁鏈存在著以轉(zhuǎn)子位置角度為變量的函數(shù)關(guān)系。由此可以得出，三相永磁同步電機(jī)的是一個(gè)復(fù)雜的多變量強(qiáng)耦合系統(tǒng)。如何尋找并采用特殊且適當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)其進(jìn)行解耦與降階變換是一個(gè)必須解決的問題。所以，在永磁同步電機(jī)控制過程中通常采用坐標(biāo)變換原理將其進(jìn)行降階處理。2.2.2三相永磁同步電機(jī)的坐標(biāo)變換靜止坐標(biāo)變換（Clark變換）與同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換（Park）是對(duì)電機(jī)進(jìn)行解耦操作的有力工具，它們實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)在不同坐標(biāo)系下的相互轉(zhuǎn)換[53]。其坐標(biāo)系關(guān)系如圖2.2所示。圖2.2各個(gè)坐標(biāo)系的關(guān)系圖中，A、B、C為三相自然坐標(biāo)系電感，磁鏈、阻為兩相靜止坐標(biāo)系，d，q系為兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系。根據(jù)圖2.2所示坐標(biāo)變換過程中各坐標(biāo)系之間的關(guān)系，三相自然坐標(biāo)系到兩相靜止坐標(biāo)系的變換公式：032TTs/sABCfffTfff（2.4）式中，

中原工學(xué)院碩士學(xué)位論文1232111222330322222222s/sT同理，兩相靜止坐標(biāo)系變換為兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的公式：22TTdqs/rffTff（2.5）式中，2223s/rcossinsincosT2.3電機(jī)數(shù)學(xué)模型的驗(yàn)證為了檢驗(yàn)提出的電機(jī)數(shù)學(xué)模型的正確性，本文搭建了如圖2.3所示的仿真系統(tǒng)模型，該系統(tǒng)基于s函數(shù)構(gòu)建了電機(jī)數(shù)學(xué)模型，PWM逆變器對(duì)仿真的影響在本次仿真中被忽略。以某伺服系統(tǒng)的電機(jī)為例，設(shè)置電機(jī)的參數(shù)為：定子電阻R2.875，定子電感00085dqLL.H，磁鏈0175f=.Wb，阻尼系數(shù)B=0.008Nms，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量2J=0001.kgm，極對(duì)數(shù)p=4。采用s函數(shù)編寫的永磁同步電機(jī)模型的程序及說(shuō)明如附錄一所示。圖2.3永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型仿真系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)速環(huán)與電流閉環(huán)的PI調(diào)節(jié)器的參數(shù)進(jìn)行整定后，設(shè)定參考轉(zhuǎn)速1200refN=r/min，負(fù)載轉(zhuǎn)矩LT在仿真運(yùn)行至0.1秒時(shí)進(jìn)行改變。仿真的轉(zhuǎn)速變化曲

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[1]雙三相永磁同步電機(jī)無(wú)位置傳感器控制研究[D]. 張燁璐.浙江大學(xué) 2019
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本文編號(hào)：3017788