永磁同步電機無傳感器矢量控制系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著電力電子器件和微處理器的推出，現(xiàn)代控制理論和計算機技術的發(fā)展，交流傳動系統(tǒng)在工業(yè)中得到了廣泛應用。永磁同步電機(PMSM)由于具有效率高、密度大、轉(zhuǎn)子損耗小等優(yōu)點而成為交流傳動系統(tǒng)的主流電機。檢測磁極位置和轉(zhuǎn)速的傳感器的安裝，會給永磁同步電機傳動系統(tǒng)帶來造價提高、體積增大、易受干擾等一系列問題。因此，無位置傳感器已經(jīng)成為電氣傳動領域的一個研究熱點。本文在深入研究永磁同步電機和矢量控制原理的基礎上，提出了實現(xiàn)永磁同步電機無位置傳感器矢

2、量控制系統(tǒng)的方法。
　　本文首先建立了永磁同步電機在各個坐標系下的數(shù)學模型，分析了轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制(FOC)和空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的原理，建立了永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)的數(shù)學模型。
　　提出了基于反電動勢(EMF)方案和基于模型參考自適應(MRAS)超穩(wěn)定性方案兩種應用于永磁同步電機無位置傳感器矢量控制系統(tǒng)的方案，實現(xiàn)對轉(zhuǎn)子位置角和轉(zhuǎn)速實時在線估算?；陔姍C反電動勢方案根據(jù)永磁同步電機的數(shù)學模型，從易于測量的電

3、機的定子電壓、電流估算出電機的反電動勢，進而推算出轉(zhuǎn)子的位置和轉(zhuǎn)速。MRAS超穩(wěn)定性方案選擇永磁同步電機作為參考模型，電機的電流模型作為可調(diào)模型，采用并聯(lián)結構對轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置角進行辨識。
　　對兩種估算方案分別進行了Matlab/Simulink仿真和分析，針對兩種估算方案在動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)精度上各自的優(yōu)缺點，提出了一種聯(lián)合估算方案。仿真結果表明，該方案既具有MRAS超穩(wěn)定性方案穩(wěn)態(tài)誤差小的特點，又具有反電動勢方案動態(tài)響應快的特點，