在永磁同步電機的無速度傳感器控制中,有很多基于電機數(shù)學(xué)模型的速度估計算法,例如滑模觀測器,EKF算法等;但當(dāng)永磁同步電機低速運行時,反電動勢較小不易檢測,因此基于電機模型的算法很難得到準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)速信息,此時,信號注入法作為一種獨立于電機數(shù)學(xué)模型和參數(shù)的算法被應(yīng)用于永磁同步電機低速運行時的無速度傳感器控制。因此,如果要實現(xiàn)電機的整個額定速度范圍內(nèi)的無速度傳感器控制,一般考慮在不同的速度區(qū)域采用不同的估計算法。由于定子電阻、交軸電感和轉(zhuǎn)子磁鏈等這些電氣參數(shù)對永磁同步電機的無速度傳感器控制系統(tǒng)的性能影響比較大,為了實現(xiàn)整個速度范圍內(nèi)的無速度傳感器控制并同時考慮參數(shù)變化的影響,本文在不同的速度區(qū)域使用不同的算法估計轉(zhuǎn)速和參數(shù)。首先,構(gòu)建了內(nèi)置永磁同步電動機的數(shù)學(xué)模型,隨后建立狀態(tài)方程,引入DEKF（雙擴展卡爾曼濾波器）算法實現(xiàn)了永磁同步電動機在中高速范圍內(nèi)的無傳感器速度控制,同時估計了電機的定子電阻和轉(zhuǎn)速,二者互相校正。在低速區(qū)域,建立了考慮高頻信號的永磁同步電機的數(shù)學(xué)模型,采用了獨立于電機參數(shù)和數(shù)學(xué)模型的信號注入法實現(xiàn)了低速區(qū)的速度估計。為了使兩種算法能在不同的速度區(qū)域柔和過渡,使用加權(quán)平均的... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：50 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 高頻信號注入法
        1.2.2 電機模型法
        1.2.3 復(fù)合型觀測器
        1.2.4 永磁同步電機的參數(shù)辨識
    1.3 主要研究內(nèi)容
2 矢量控制及DEKF和信號注入法的基本原理
    2.1 內(nèi)置式永磁同步電機的數(shù)學(xué)模型
    2.2 矢量控制的基本原理
    2.3 DEKF算法的基本原理
    2.4 考慮高頻信號的IPMSM的數(shù)學(xué)模型
    2.5 高頻脈振電壓信號注入法
        2.5.1 飽和凸極性
        2.5.2 高頻脈振電壓信號注入法的基本原理
    2.6 本章小結(jié)
3 引入DEKF增強參數(shù)魯棒性的復(fù)合觀測器
    3.1 內(nèi)置式永磁同步電機的DEKF算法
    3.2 內(nèi)置式永磁同步電機的高頻信號注入法
    3.3 注入頻率和幅值的選取
    3.4 本文中的復(fù)合觀測器的組成及實現(xiàn)方式
    3.5 本章小結(jié)
4 仿真結(jié)果及分析
    4.1 高速運行時的DEKF和 EKF的對比仿真結(jié)果和分析
    4.2 低速運行時信號注入法的仿真結(jié)果及分析
    4.3 復(fù)合觀測器的仿真結(jié)果及分析
    4.4 本章小結(jié)
5 實驗研究與分析
    5.1 實驗平臺介紹
    5.2 軟件結(jié)構(gòu)
        5.2.1 主程序設(shè)計
        5.2.2 中斷程序設(shè)計
    5.3 實驗結(jié)果及分析
        5.3.1 中高速段加減載時的實驗結(jié)果及分析
        5.3.2 低速段加減載時的實驗結(jié)果及分析
        5.3.3 復(fù)合觀測器的實驗結(jié)果及分析
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論及展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 進一步研究工作展望
致謝
參考文獻
攻讀學(xué)位期間主要研究成果
附件


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]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(xué)報. 2019(10)
[4]基于高頻方波信號注入法的永磁同步電機轉(zhuǎn)子位置檢測方法[J]. 李文真,劉景林,陳雙雙.  電工技術(shù)學(xué)報. 2018(24)
[5]基于電流過采樣的永磁同步電機電壓脈沖注入無位置傳感器控制[J]. 吳春,董士帆,鐘德剛,陳強,文龍.  電工技術(shù)學(xué)報. 2018(24)
[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(xué)報. 2018(14)
[7]基于低階串行雙擴展卡爾曼濾波的永磁直線同步電機無速度傳感器控制策略[J]. 孫興法,聶子玲,朱俊杰,韓一,孫軍.  電工技術(shù)學(xué)報. 2018(12)
[8]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(xué)報. 2018(12)
[9]一種永磁同步電機轉(zhuǎn)子位置混合辨識方法[J]. 黃科元,金其軍,黃守道.  電工技術(shù)學(xué)報. 2018(09)
[10]一種改進的永磁同步電機低速無位置傳感器控制策略[J]. 李孟秋,王龍.  電工技術(shù)學(xué)報. 2018(09)



本文編號：3460759