永磁同步電機控制系統(tǒng)及無傳感器技術研究.pdf

1、永磁材料的迅速發(fā)展以及各種控制策略的產生，使得永磁同步電機在交流伺服領域獲得了越來越廣泛的應用，本文的工作立足于提高永磁同步電機控制系統(tǒng)性能，同時做到節(jié)約成本；主要從高精度與無傳感器兩個方面進行研究，并結合二種方法，做到取長補短。 首先介紹永磁同步電機控制系統(tǒng)的組成與發(fā)展歷程，對控制系統(tǒng)的各部分：永磁電機、PWM控制方式和傳感器技術作了原理說明，簡述了無傳感器控制的原因與方法，為深入研究無傳感器控制作鋪墊。 在永磁電機數

2、學模型的基礎上，比較分析了兩種主流的控制方式：SPWM和SVPWM，由它們各自的控制原理及通過器件實現(xiàn)方式的角度，考察應用在電機高精度控制時，轉速精度的優(yōu)劣，綜合比較得出結論：SVPWM更勝一籌。 無傳感器控制是今后發(fā)展的一個主要方向，本文選擇的方法是擴展卡爾曼濾波器法，該算法對非線性且含有噪聲的電機系統(tǒng)來說十分適合。先介紹了其數學原理，并將該方法與電機數學模型進行結合，通過Matlab/Simulink環(huán)境從仿真的角度驗證了可

3、行性，并總結出參數選取的原則，最后在實驗平臺上實做該方法，證明其控制效果。 為結合高精度控制與無傳感器控制，并考慮兩種方法之間的切換時機與依據，提出混合控制法，從而使控制系統(tǒng)即具有較好的穩(wěn)定性，又有很好的轉速精度；為更全面地研究，也作了高精度控制與帶傳感器控制的混合控制，仿真與實驗的結果均證明混合控制的實用性與有效性。 最后介紹了本實驗所用的平臺，從軟、硬件分別作介紹。對軟件流程中幾種不同的轉子位置計算法進行區(qū)分，軟件采