無位置傳感器永磁同步電動機(jī)DTC技術(shù)的研究.pdf

1、永磁同步電動機(jī)(Permanent Magnet Synchronous Motor,簡稱PMSM)以其功率密度高、功率因數(shù)高、效率高、轉(zhuǎn)子發(fā)熱小、過載能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用到電動汽車、鐵道與城市軌道交通、新能源開發(fā)與利用等領(lǐng)域。PMSM的應(yīng)用將會更加之廣泛。直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快、魯棒性好等優(yōu)點(diǎn)。且在電動機(jī)起動時，對轉(zhuǎn)子初始位置角的精度要求較低。將之與PMSM的無位置傳感器技術(shù)結(jié)合起來，可以有效地彌補(bǔ)無位置傳感

2、器技術(shù)在電動機(jī)低速時估計誤差大、難以起動的缺點(diǎn)。
　　本文首先對PMSM傳統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制和基于PI調(diào)節(jié)器的直接轉(zhuǎn)矩控制進(jìn)行了理論推導(dǎo)，建立了相應(yīng)的Matlab仿真模型。仿真結(jié)果表明基于PI調(diào)節(jié)器的直接轉(zhuǎn)矩控制有效地降低了PMSM的轉(zhuǎn)矩和磁鏈脈動，提高了系統(tǒng)對PMSM的控制性能。接著推導(dǎo)了基于PMSM傳統(tǒng)滑模觀測器的數(shù)學(xué)模型，分析了其優(yōu)缺點(diǎn)。基于傳統(tǒng)滑模觀測器的數(shù)學(xué)模型，建立了改進(jìn)型滑模觀測器的數(shù)學(xué)模型。改進(jìn)型滑模觀測器有效地減弱

3、了傳統(tǒng)滑模觀測器中的抖動問題，降低了系統(tǒng)干擾對估計轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置角的影響，進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性，提高了系統(tǒng)的控制性能，特別是PMSM低速區(qū)的控制性能。仿真結(jié)果驗(yàn)證了基于改進(jìn)型滑模觀測器的PMSM無位置傳感器控制技術(shù)的可行性和有效性。最后本文搭建了一臺基于DSP28335和FPGA的雙級矩陣變換器實(shí)驗(yàn)平臺，完成了基于PI調(diào)節(jié)器的PMSM直接轉(zhuǎn)矩控制和基于改進(jìn)型滑模觀測器的PMSM無位置傳感器控制的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了基于改進(jìn)