基于滑模變結(jié)構(gòu)PMSM無速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制.pdf

1、永磁同步電機具有體積小、重量輕、功率密度高和結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點。隨著高性能釹鐵硼永磁材料和電力電子技術的發(fā)展，將永磁同步電機與現(xiàn)代控制方法相結(jié)合，實現(xiàn)高性能的調(diào)速系統(tǒng)具有很廣闊的應用前景。此外，目前轉(zhuǎn)速或位置閉環(huán)控制系統(tǒng)均采用機械式傳感器，而采用機械式傳感器存在增加系統(tǒng)空間體積、成本以及降低系統(tǒng)可靠性等不利因素。鑒于上述原因，本文一方面對傳統(tǒng)永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進行改進，以提高控制系統(tǒng)的性能；另一方面在前一目標的基礎上實現(xiàn)永磁同步電

2、機的無速度傳感器控制。
　　 對于傳統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制方法的改進，本文在此采用的是基于比例-積分調(diào)節(jié)器和空間矢量調(diào)制的方法，分別取代傳統(tǒng)方法的雙位滯環(huán)控制器和有限電壓空間矢量方法。在上述改進的基礎上，本文采用了基于滑模變結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)速觀測器，實現(xiàn)永磁同步電機的無速度傳感器控制。
　　 具體實現(xiàn)上，本文首先通過理論分析并借助MATLAB/Simulink仿真工具，對所采用的方法進行理論上的驗證。通過仿真模型的搭建，本文證明了所采

3、用的改進直接轉(zhuǎn)矩控制方法可以顯著地降低電機轉(zhuǎn)矩、磁鏈和電流的脈動，從而提高系統(tǒng)的控制性能，同時也證明了基于滑模變結(jié)構(gòu)的無速度傳感器方法的可行性，這些工作為進一步的實驗研究提供了參考。之后本文在以TI公司的TMS320F2812為控制核心，以IR公司的IRF450型MOSFET為開關器件的變頻器平臺上對算法進行了實驗研究。實驗初步驗證了本文采用的基于滑模變結(jié)構(gòu)的永磁同步電動機無速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制方法具有良好的動、靜態(tài)性能，證明了方法的