永磁同步電機因其結(jié)構(gòu)簡單、功率因素高、動態(tài)響應快等優(yōu)勢廣泛應用于高性能電氣傳動領域。電機可靠控制的關鍵是獲知轉(zhuǎn)子的位置和轉(zhuǎn)速信息,采用機械式位置傳感器不僅增加了體積和成本,限制了應用場合,還會降低電機系統(tǒng)整體的可靠性,因此采用無位置傳感器控制技術(shù)取代機械式傳感器具有重要的應用價值,值得深入研究。永磁同步電機低速無位置傳感器控制技術(shù)需要利用電機的凸極效應。論文圍繞無凸極結(jié)構(gòu)的表貼式永磁同步電機,選擇了id=0的矢量控制策略,根據(jù)其基本數(shù)學模型和坐標變換建立了估計旋轉(zhuǎn)坐標系下高頻信號激勵的數(shù)學模型,利用脈振高頻電壓注入法營造的飽和凸極效應來提取轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速信息。但受逆變器死區(qū)效應、電機參數(shù)誤差和電流檢測誤差等因素的影響,用于提取轉(zhuǎn)速和位置信息的位置估計誤差信號中疊加了2倍和6倍的轉(zhuǎn)子電角頻率諧波,降低了估計轉(zhuǎn)速和位置的精度,將會引發(fā)電機產(chǎn)生高頻轉(zhuǎn)矩脈動、高頻噪聲等一系列問題,削弱了無位置傳感器控制運行的可靠性。為此設計了兩個二階廣義積分器串聯(lián)的形式分別消除特定次諧波以優(yōu)化位置估計誤差信號,使估計的轉(zhuǎn)速和位置精度更高,從而減小了電機轉(zhuǎn)子位置的波動,提高了電機系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。通過Matla... 

【文章來源】：西安科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

SOGI濾波特性分析仿真模型

4脈振高頻電壓注入法的仿真與分析394脈振高頻電壓注入法的仿真與分析為了驗證脈振高頻電壓注入法優(yōu)化方案的有效性，本章在Matlab/Simulink仿真環(huán)境下，建立了位置估計誤差信號優(yōu)化前后的對比仿真模型，并介紹了各子模塊的搭建過程。首先對優(yōu)化方案的可行性進行了仿真分析，然后對優(yōu)化前后電機運行在各種工況下的實驗結(jié)果進行了對比分析。4.1脈振高頻電壓注入法的系統(tǒng)仿真模型根據(jù)圖3.2所示的脈振高頻電壓注入法的原理框圖，可知對應的仿真模型應包含轉(zhuǎn)速和負載給定模塊、坐標變換模塊、SVPWM模塊、直流電源模塊、PMSM模塊以及轉(zhuǎn)子位置跟蹤觀測器模塊。下面詳細說明幾種主要模塊的搭建方法。4.1.1坐標變換模塊由2.2節(jié)的內(nèi)容已知PMSM常用三種坐標系之間的變換關系，各模塊的建立分別如圖4.1、圖4.2和圖4.3所示。圖4.1Clark變換模塊圖4.2Park變換模塊

4脈振高頻電壓注入法的仿真與分析394脈振高頻電壓注入法的仿真與分析為了驗證脈振高頻電壓注入法優(yōu)化方案的有效性，本章在Matlab/Simulink仿真環(huán)境下，建立了位置估計誤差信號優(yōu)化前后的對比仿真模型，并介紹了各子模塊的搭建過程。首先對優(yōu)化方案的可行性進行了仿真分析，然后對優(yōu)化前后電機運行在各種工況下的實驗結(jié)果進行了對比分析。4.1脈振高頻電壓注入法的系統(tǒng)仿真模型根據(jù)圖3.2所示的脈振高頻電壓注入法的原理框圖，可知對應的仿真模型應包含轉(zhuǎn)速和負載給定模塊、坐標變換模塊、SVPWM模塊、直流電源模塊、PMSM模塊以及轉(zhuǎn)子位置跟蹤觀測器模塊。下面詳細說明幾種主要模塊的搭建方法。4.1.1坐標變換模塊由2.2節(jié)的內(nèi)容已知PMSM常用三種坐標系之間的變換關系，各模塊的建立分別如圖4.1、圖4.2和圖4.3所示。圖4.1Clark變換模塊圖4.2Park變換模塊

【參考文獻】：
期刊論文
[1]永磁同步電機無位置傳感器控制諧波抑制策略研究[J]. 楊淑英,劉世園,李浩源,劉善宏,張興.  中國電機工程學報. 2019(20)
[2]基于高頻注入的永磁同步電機零低速下位置傳感器失效故障容錯控制[J]. 杜思宸,全力,朱孝勇,張麗,左月飛.  中國電機工程學報. 2019(10)
[3]一種可抑制逆變器非線性影響的永磁同步電機無位置傳感器控制策略[J]. 鄧國發(fā),王輝,吳軒,黃守道,黃科元.  中國電機工程學報. 2018(24)
[4]基于改進型滑模觀測器的PMSM無位置傳感器控制[J]. 華志廣,竇滿峰,趙冬冬,顏黎明,姬軍鵬,楊劍威.  西北工業(yè)大學學報. 2018(04)
[5]一種穩(wěn)定的高速永磁同步電機V/F控制方法[J]. 朱小芬,黃科元,黃守道.  電力電子技術(shù). 2018(07)
[6]脈振高頻電壓注入SPMSM無位置傳感器控制的估計誤差分析與抑制方法[J]. 劉兵,周波.  中國電機工程學報. 2018(14)
[7]基于高頻信號注入的永磁同步電機無傳感器控制技術(shù)綜述[J]. 李浩源,張興,楊淑英,李二磊.  電工技術(shù)學報. 2018(12)
[8]永磁同步電機位置檢測偏差對驅(qū)動系統(tǒng)性能的影響研究[J]. 王海兵,趙榮祥,湯勝清,楊歡.  電工技術(shù)學報. 2018(04)
[9]HITCE陶瓷陣列封裝板級互聯(lián)可靠性研究[J]. 蔣長順,仝良玉,張國華.  電子與封裝. 2018(01)
[10]內(nèi)置式永磁同步電機低速無位置傳感器控制[J]. 魯家棟,劉景林.  電機與控制學報. 2018(03)

博士論文
[1]永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)無位置傳感器控制技術(shù)研究[D]. 吳春.西北工業(yè)大學 2016
[2]永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)研究[D]. 樊明迪.西北工業(yè)大學 2014
[3]永磁同步電機全速度范圍無位置傳感器控制策略研究[D]. 王子輝.浙江大學 2012

碩士論文
[1]基于改進滑模觀測器的SPMSM無位置傳感器技術(shù)研究[D]. 安琦.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[2]PMSM無位置傳感器混合控制策略研究[D]. 于帥.浙江大學 2017
[3]永磁同步電機的低成本控制系統(tǒng)研究[D]. 張幸浩.浙江大學 2015
[4]寬轉(zhuǎn)速范圍永磁同步電機的無位置傳感器控制[D]. 趙承亮.南京航空航天大學 2013
[5]嵌入式永磁同步電機無位置傳感器控制研究[D]. 王康.浙江大學 2013



本文編號：3451749