無速度傳感器永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的研究.pdf

1、本文首先介紹了永磁同步電機(jī)的概況及其相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，并指出了直接轉(zhuǎn)矩控制理論在改善永磁同步電機(jī)性能和無傳感器技術(shù)方面的重要影響和作用，因此，本文以對永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制理論、無傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)和滑模變結(jié)構(gòu)控制的研究為重點(diǎn)，建立了仿真和實(shí)驗(yàn)平臺，取得了一定的研究成果。 本文的主要內(nèi)容包括： 由空間電壓矢量推導(dǎo)出永磁同步電機(jī)的磁鏈、電壓和轉(zhuǎn)矩的公式，提出零矢量對電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)抑制方面的作用。 討論了永磁同步電機(jī)直

2、接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中各個(gè)控制子模塊的功能和具體的實(shí)現(xiàn)方式，搭建傳統(tǒng)永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，并對于基于MATLAB的永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行全系統(tǒng)的仿真。仿真結(jié)果驗(yàn)證了直接轉(zhuǎn)矩控制理論的可行性。 研究了基于卡爾曼濾波的無傳感器PMSM直接轉(zhuǎn)矩控制方法。擴(kuò)展的卡爾曼濾波器是建立在基于定子兩相靜止坐標(biāo)系下由定子電流、電壓、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和其他電機(jī)參量所構(gòu)成的電機(jī)模型上，該方法有效提高了定子磁通觀測的準(zhǔn)確性，并對電機(jī)參數(shù)變化和負(fù)載擾動(dòng)具有較

3、強(qiáng)的魯棒性。 為了克服使用機(jī)械傳感器給調(diào)速系統(tǒng)帶來的缺陷，運(yùn)用模型參考自適應(yīng)理論完成永磁同步電機(jī)無速度傳感器的仿真。仿真顯示控制效果比較理想。 鑒于PID調(diào)節(jié)器的不足，將滑模變結(jié)構(gòu)控制理論引入到永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中，用滑模變結(jié)構(gòu)控制器來替代傳統(tǒng)PID控制器，并建立了仿真模型，取得了較為理想的效果，系統(tǒng)的調(diào)速性能得到了較大的改善。在理論研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)研制了一套基于DSP的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，編寫