無位置傳感器無刷直流電機(jī)控制方法的研究.pdf

1、無位置傳感器無刷直流電機(jī)具有可靠性高和性價比高的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在高溫、高壓以及強(qiáng)磁場干擾的環(huán)境中。本文對無位置傳感器無刷直流電機(jī)控制方法進(jìn)行了研究，內(nèi)容包括電機(jī)的啟動方法優(yōu)化、三閉環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、干擾觀測器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及無跡卡爾曼觀測轉(zhuǎn)子位置等。
　　首先通過電機(jī)的電壓、反電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩方程建立無刷直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型，分析了電機(jī)驅(qū)動的原理，為啟動方法優(yōu)化打下理論基礎(chǔ)。然后，對傳統(tǒng)三段式啟動方法進(jìn)行優(yōu)化，驗(yàn)證了準(zhǔn)閉環(huán)三段式啟動

2、方法的可行性，同時分析了該方法的缺點(diǎn)。針對開環(huán)I/f啟動方法采用了閉環(huán)I/f啟動策略，通過仿真結(jié)果與準(zhǔn)閉環(huán)三段式啟動做比較，驗(yàn)證了該方法的優(yōu)化效果。
　　在傳統(tǒng)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，增加功率閉環(huán)，考慮到固定頻率脈沖無法針對換相轉(zhuǎn)矩脈動有更好的抑制效果，同時固定的脈沖產(chǎn)生的系統(tǒng)功率損耗大，采用了采用分階段變頻脈沖解決方案，用來抑制換相轉(zhuǎn)矩脈動，減小系統(tǒng)功率損耗，提高了三閉環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
　　在三閉環(huán)控制系統(tǒng)中，功率閉環(huán)的輸

3、入為轉(zhuǎn)速環(huán)輸出的參考轉(zhuǎn)矩值，參考轉(zhuǎn)矩值通常波動很大，為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，引入干擾觀測器對電磁轉(zhuǎn)矩進(jìn)行觀測，用干擾觀測器的輸出代替參考轉(zhuǎn)矩值作為功率閉環(huán)的輸入，同時引入反應(yīng)轉(zhuǎn)矩觀測器觀測轉(zhuǎn)矩的變化情況，對反應(yīng)轉(zhuǎn)矩觀測器的輸出進(jìn)行處理后作為脈沖頻率變化的信號，通過仿真結(jié)果驗(yàn)證了可行性。
　　三閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)在于準(zhǔn)確的估算轉(zhuǎn)子位置，用來計(jì)算準(zhǔn)確的換相時刻以及實(shí)時轉(zhuǎn)速，引入無跡卡爾曼觀測器對轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行觀測，通過仿真驗(yàn)證了