基于高頻注入法和滑模觀測法的永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、永磁同步電機(jī)具備重量輕，體積少，損耗小，結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，效率高，維護(hù)與控制方便等特點;并且和感應(yīng)電機(jī)相比較而言，它對轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了很大的簡化處理，使得電機(jī)的穩(wěn)定性能得到了增強(qiáng)。永磁同步電機(jī)的矢量控制系統(tǒng)可以進(jìn)行高精度、寬范圍以及高動態(tài)性能的速度控制，在工農(nóng)業(yè)和國防等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
　　 本論文構(gòu)建了基于id=0控制以及磁鏈定向控制的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)，該策略擁有簡便的控制算法，不但可以對電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁通與定子電

2、流進(jìn)行解耦控制，而且還可以使電機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電流的比值達(dá)到最大值。為了能夠避免使用速度傳感器帶來的一些不便，并節(jié)約生產(chǎn)成本，本論文采取滑模觀測法以及旋轉(zhuǎn)高頻注入法，以得出電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信號，從而實現(xiàn)電機(jī)的正常運行。旋轉(zhuǎn)高頻電壓注入法能夠在很寬的速度范圍內(nèi)保持很好的跟隨準(zhǔn)確性，不管是高速還是低速，用該種方法測得的轉(zhuǎn)子位置信號可以比較精確地反映轉(zhuǎn)子的實際位置，但是隨著轉(zhuǎn)速的增加其轉(zhuǎn)速偏差會變大;而滑模觀測器在電機(jī)低速運行時測得的轉(zhuǎn)速誤差會比較大

3、，在電機(jī)高速運行時則能非常精確地反映轉(zhuǎn)子的實際位置。本論文取長補(bǔ)短，構(gòu)建了基于帶高頻注入的滑模觀測法的無速度傳感器控制系統(tǒng)，也就是說，當(dāng)電機(jī)低速運行時采取旋轉(zhuǎn)高頻注入法，以確保轉(zhuǎn)子位置檢測的準(zhǔn)確性;而當(dāng)電機(jī)高速運行時采取滑模觀測法，以保證運轉(zhuǎn)電機(jī)良好的動態(tài)性。在采用滑模觀測法時，因為Bang-Bang控制的不連續(xù)性會造成高頻抖動，因此我們使用飽和函數(shù)來取代開關(guān)函數(shù)。
　　 在論文的最后，我們在Matlab/Simulink環(huán)境中