永磁同步電動(dòng)機(jī)無位置傳感器控制技術(shù)的研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)在控制系統(tǒng)上應(yīng)用的成熟、普及，永磁同步電動(dòng)機(jī)（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）在各行各業(yè)中都扮演著重要角色。相比于直流電動(dòng)機(jī)，永磁同步電動(dòng)機(jī)省去了電刷和換向器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行安全可靠；相比于異步電動(dòng)機(jī)，永磁同步電動(dòng)機(jī)用永磁體產(chǎn)生磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子上沒有勵(lì)磁繞組，電機(jī)損耗低、效率高和功率因數(shù)高。正因?yàn)橛来磐诫妱?dòng)機(jī)的諸多優(yōu)點(diǎn)，它依舊是我國(guó)“十三五”規(guī)劃期間的主流趨勢(shì)，在新能源汽車領(lǐng)域

2、、軌道交通領(lǐng)域、電梯領(lǐng)域、醫(yī)療機(jī)械領(lǐng)域、家電行業(yè)和船舶電力推進(jìn)領(lǐng)域都應(yīng)用廣泛，它與電力電子驅(qū)動(dòng)技術(shù)和微電子控制技術(shù)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的高精度控制，是未來電動(dòng)機(jī)發(fā)展的主要方向。
　　為了實(shí)現(xiàn)對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩的精確控制，高品質(zhì)的位置/速度傳感器是閉環(huán)控制系統(tǒng)中不可或缺的組成部分。但由于位置/速度傳感器的存在，不僅增加了系統(tǒng)的復(fù)雜程度和成本，而且降低了系統(tǒng)的魯棒性。為避免位置/速度傳感器帶來的一系列問題，可以采用無位置/速度

3、傳感器的轉(zhuǎn)速辨識(shí)方法代替位置/速度傳感器獲得轉(zhuǎn)速信息，因此，永磁同步電動(dòng)機(jī)無位置/速度傳感器控制技術(shù)的研究已成為當(dāng)前的研究重點(diǎn)。本文就這一問題展開研究，完成的研究?jī)?nèi)容如下：
　　1、對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)的矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究，修改完善了實(shí)驗(yàn)室已有的永磁同步電機(jī)矢量控制程序，改善了電機(jī)的起動(dòng)性能，擴(kuò)大了電機(jī)的調(diào)速范圍，進(jìn)一步充實(shí)了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　2、分析了模型參考自適應(yīng)算法（Model Reference Adaptive

4、System， MRAS）的基本工作原理，推導(dǎo)了基于該算法的轉(zhuǎn)速辨識(shí)表達(dá)式，實(shí)現(xiàn)了無位置/速度傳感器的控制策略。并在MATLAB/Simulink下建立了該控制系統(tǒng)的模型，對(duì)不同運(yùn)行狀態(tài)下的電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行了辨識(shí)，辨識(shí)結(jié)果驗(yàn)證了基于MRAS轉(zhuǎn)速辨識(shí)算法的可行性與準(zhǔn)確性。
　　3、對(duì)推導(dǎo)所得轉(zhuǎn)速辨識(shí)表達(dá)式進(jìn)行了簡(jiǎn)化，得到了改進(jìn)的基于MRAS的轉(zhuǎn)速辨識(shí)表達(dá)式，并通過仿真實(shí)驗(yàn)，分析了該轉(zhuǎn)速辨識(shí)算法的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　4、在采用梯度下降法的