基于高頻注入法的永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，永磁同步電動(dòng)機(jī)(Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM)以其體積小、損耗低、效率高等優(yōu)異性能在大功率傳動(dòng)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，永磁同步電動(dòng)機(jī)的精確控制需要轉(zhuǎn)子的位置信息，最常用的方法是在轉(zhuǎn)子軸上安裝位置傳感器來測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和位置信息。但是高精度、高分辨率的速度和位置傳感器通常價(jià)格比較昂貴，這樣不僅增加了整個(gè)系統(tǒng)的成本，同時(shí)還造成了接線的復(fù)雜，限制了驅(qū)動(dòng)裝置在惡劣環(huán)境下的應(yīng)用。因此，研

2、究永磁同步電機(jī)的無位置傳感器技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，它主要依據(jù)電機(jī)的數(shù)學(xué)方程間接估算轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置。其中，脈振高頻電壓信號(hào)注入法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，而且無需大量的坐標(biāo)運(yùn)算和數(shù)字濾波器。
　　本文分析了脈振高頻電壓信號(hào)注入法的基本原理，建立了在高頻信號(hào)激勵(lì)下的內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。
　　研究了基于脈振高頻電壓注入法的控制策略，采用脈振高頻電壓信號(hào)注入法估算PMSM的轉(zhuǎn)子位置信息，利用電動(dòng)機(jī)繞組所產(chǎn)生的相關(guān)電信號(hào)

3、，通過設(shè)計(jì)的PII控制算法估計(jì)出轉(zhuǎn)子的速度和位置信息，設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)子極性判斷部分用以區(qū)分轉(zhuǎn)子的N、S極，可以實(shí)現(xiàn)位置的準(zhǔn)確估計(jì)。
　　建立了基于脈振高頻電壓注入法的PMSM無傳感器矢量控制系統(tǒng)仿真模型，對(duì)轉(zhuǎn)子位置估計(jì)值與實(shí)際值、轉(zhuǎn)子位置估計(jì)誤差以及轉(zhuǎn)速估計(jì)值與實(shí)際值進(jìn)行了比較仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，脈振高頻電壓信號(hào)注入法能夠在全速度范圍內(nèi)準(zhǔn)確檢測(cè)出轉(zhuǎn)子的位置，同時(shí)使系統(tǒng)具有較好的靜、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。
　　開發(fā)了以DSP為控制核心的