基于無(wú)傳感器的永磁同步電機(jī)磁場(chǎng)定向控制.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)與微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域?qū)﹄姍C(jī)控制系統(tǒng)的可靠性和成本提出了更高的要求。基于無(wú)傳感器的永磁同步電機(jī)磁場(chǎng)定向控制方案在保證系統(tǒng)速度控制性能的前提下，減小了電機(jī)的體積和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，增加了系統(tǒng)的可靠性，擴(kuò)展了電機(jī)的使用環(huán)境，除去機(jī)械傳感器使成本大大降低。
　　 本文首先提出了一種改進(jìn)的變?cè)鲆婊Ｓ^測(cè)器設(shè)計(jì)方法，將單一的符號(hào)函數(shù)變成根據(jù)電流誤差大小而劃分的多段增益函數(shù)，最終估算得到電機(jī)轉(zhuǎn)子的角速度和角位移。改進(jìn)的

2、滑模觀測(cè)器法在電流偏差過(guò)大時(shí)，增大開(kāi)關(guān)增益，使滑模運(yùn)動(dòng)可以快速地回到滑模面上，增加了系統(tǒng)的靈敏度，而滑模變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)本身對(duì)內(nèi)部參數(shù)和外部干擾不敏感，因此具有很好的魯棒性，可以保證系統(tǒng)漸進(jìn)穩(wěn)定，并且滑模變結(jié)構(gòu)算法簡(jiǎn)單，易于工程實(shí)現(xiàn)。
　　 其次，針對(duì)永磁同步電機(jī)定子磁鏈跟蹤問(wèn)題，提出了一種交叉補(bǔ)償磁鏈觀測(cè)方法，將輸入反電勢(shì)經(jīng)過(guò)純積分之后再經(jīng)過(guò)高通濾波器，最終估算得到電機(jī)定子磁鏈的位置，并加入補(bǔ)償環(huán)節(jié)，解決了直流偏置和初始相位等問(wèn)題。

3、通過(guò)與純積分法和純積分+高通濾波器法進(jìn)行的仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，證明了該方法的優(yōu)越性。
　　 最后，基于經(jīng)典控制理論，對(duì)永磁同步電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì)，推導(dǎo)和計(jì)算了電流環(huán)和速度環(huán)的PI調(diào)節(jié)器參數(shù)，并針對(duì)控制器設(shè)計(jì)用到的電機(jī)參數(shù)進(jìn)行了離線辨識(shí)，仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了整套調(diào)速設(shè)計(jì)方案的可行性。
　　 為檢驗(yàn)論文成果，本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于DSP的永磁同步電機(jī)無(wú)傳感器磁場(chǎng)定向控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，取