基于滑模觀測器的PMSM無位置傳感器控制研究.pdf

1、永磁同步電機(Permanent magnet synchronous motor)憑借高性價比，高精度，高功率因數(shù)的優(yōu)點，在高性能要求的伺服傳動系統(tǒng)中應用廣泛。為了實現(xiàn)閉環(huán)控制，傳統(tǒng)的永磁同步電機采用編碼器，旋轉變壓器等機械傳感器來獲取電機轉速和位置信息，不僅增大了電機整體體積和重量，而且有損系統(tǒng)的實用性和穩(wěn)定性，同時限制了其在某些惡劣場合的應用。為了克服機械傳感器帶來的劣勢，無位置傳感器控制應運而生。在眾多無位置傳感器控制算法中，本

2、文以基于滑模觀測器的PMSM無位置傳感器控制算法為研究重點，對PMSM運行時轉子位置/轉速的估計方法做了深入研究和分析。本文研究的主要內(nèi)容如下:
　　首先本文介紹了PMSM無位置傳感器控制的背景意義，PMSM控制策略，以及無位置傳感器控制方法的國內(nèi)外現(xiàn)狀，通過對各種無位置傳感器控制算法的分析，提出的本文所采用的無位置傳感器控制算法。
　　其次介紹了電機基本結構，和坐標變換原理，隨后給出了在不同坐標系下的電機數(shù)學模型，最后介紹

3、了電機矢量控制策略以及空間矢量調(diào)制方法，通過對矢量控制方法的比較，本文選擇id=0的矢量控制策略。
　　然后本文在分析滑模變結構原理的基礎上，通過電機模型構建滑模電流觀測器，間接獲取電機轉速和位置。但是由于滑模觀測器的開關特性，空間滯后，時間延遲等原因，造成了高頻抖振的產(chǎn)生。本文中采用飽和函數(shù)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的開關函數(shù)，和采用變截止頻率的低通濾波器，減少了反電勢中的高頻抖振，同時采用鎖相環(huán)估算轉子位置，提高了轉子位置的估算精度。最后為了

4、進一步提高滑模觀測器的整體估算性能，減少逆變器死區(qū)時間影響，提出了逆變器死區(qū)補償。因此，本文中的滑模觀測器不僅具有魯棒性強，而且具有響應速度快，轉子位置估算誤差小等優(yōu)點。在此基礎上，利用Matlab的Simulink搭建模型，對傳統(tǒng)滑模觀測器和改進的滑模觀測器的仿真結果進行對比分析，證實了本文中改進滑模觀測器的可行性。
　　最后搭建系統(tǒng)實驗平臺，設計軟件流程，編寫相關代碼，對本文中的算法進行實驗驗證，通過實驗驗證改進的滑模觀測器的