基于高頻信號(hào)注入的PMSM無(wú)速度傳感器控制策略研究.pdf

1、近年來(lái)，永磁同步電機(jī)由于其高的功率密度、高效率以及控制簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在傳動(dòng)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)的矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制，需要獲得精確的轉(zhuǎn)子位置以用于控制速度和轉(zhuǎn)矩。通常是使用機(jī)械速度(位置)傳感器如編碼器和解算器，這樣就增加了系統(tǒng)的成本和復(fù)雜程度，同時(shí)也使得系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力大大降低。這樣實(shí)現(xiàn)PMsM的無(wú)傳感器控制就可以省掉反饋線路，并且使得系統(tǒng)更加可靠，造價(jià)更低。
　　 目前，大量永磁同步電機(jī)無(wú)速度傳

2、感器控制方案被提了出來(lái)。其中一大類根據(jù)的是電機(jī)的基頻電壓方程，由于轉(zhuǎn)子磁鏈被認(rèn)為是正弦分布的，電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)被用來(lái)作轉(zhuǎn)子位置的分析，如開(kāi)環(huán)的直接計(jì)算法、反電動(dòng)勢(shì)積分法等等；或者是閉環(huán)的模型參考自適應(yīng)法、D狀態(tài)觀測(cè)器、擴(kuò)展卡爾曼濾波器、滑模觀測(cè)器等等。本文詳細(xì)研究了永磁同步電機(jī)高頻信號(hào)注入法無(wú)速度傳感器控制方法。
　　 首先，本文介紹了高頻旋轉(zhuǎn)電壓注入法，該法是利用永磁同步電機(jī)的凸極效應(yīng)，在靜止坐標(biāo)系上注入高頻旋轉(zhuǎn)電壓，利用濾波器

3、對(duì)高頻響應(yīng)電流進(jìn)行信號(hào)處理，最終分析得到轉(zhuǎn)子位置信息。這種方法的常規(guī)濾波方式中使用的是帶通濾波器和帶阻濾波器，這樣會(huì)帶來(lái)較大的相移和幅度衰減等問(wèn)題，本文改進(jìn)了濾波環(huán)節(jié)，基于高通濾波器可以完全濾除直流量的特點(diǎn)，全部用同步軸系濾波環(huán)節(jié)代替帶通濾波器和帶阻濾波器。其次，本文詳細(xì)介紹了用于轉(zhuǎn)子位置跟蹤的龍伯格觀測(cè)器。根據(jù)電機(jī)的磁飽和效應(yīng)，介紹了一種判定轉(zhuǎn)子永磁體N/S極極性的方法，解決了常規(guī)高頻注入法所存在的估算結(jié)果可能反向的問(wèn)題。最后，介紹了