無位置傳感器永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、永磁同步電動(dòng)機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡單、功率密度高、運(yùn)行可靠、便于維護(hù)等諸多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代高性能的交流調(diào)速系統(tǒng)中。高精度的永磁同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)依賴轉(zhuǎn)子永磁體的實(shí)時(shí)位置信息，無位置傳感器控制技術(shù)具備提高系統(tǒng)可靠性、降低系統(tǒng)成本等顯著優(yōu)勢，具有重要的研究價(jià)值。
　　在研讀國內(nèi)外大量文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，綜述永磁同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)與無位置傳感器控制技術(shù)的分類與發(fā)展趨勢。以三相靜止坐標(biāo)系下建立的永磁同步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，通過坐標(biāo)變換與轉(zhuǎn)子磁鏈定向

2、，推導(dǎo)了dq0坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型并建立了永磁同步電動(dòng)機(jī)id=0矢量控制系統(tǒng)，并對該控制系統(tǒng)的簡化數(shù)學(xué)模型、基本理論與實(shí)現(xiàn)方式做了詳細(xì)闡述。
　　以滑模變結(jié)構(gòu)基本理論為基礎(chǔ)，推導(dǎo)了永磁同步電動(dòng)機(jī)在0坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，論述了傳統(tǒng)滑模觀測器的設(shè)計(jì)方法并指出其不足與局限，進(jìn)而從抗飽和函數(shù)代替符號函數(shù)、建立反電動(dòng)勢觀測器、采用鎖相環(huán)位置跟蹤算法三個(gè)方面對傳統(tǒng)的滑模觀測器進(jìn)行改進(jìn)，并結(jié)合起動(dòng)與切換過程中出現(xiàn)的轉(zhuǎn)速降落、電流振蕩等問題，提出變

3、參數(shù)起動(dòng)切換策略。
　　在Matlab環(huán)境下建立無位置傳感器永磁同步電動(dòng)機(jī)id=0矢量控制系統(tǒng)仿真模型，并進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果表明，改進(jìn)的滑模觀測器能顯著降低系統(tǒng)抖振，同時(shí)，通過配置合理的調(diào)節(jié)器參數(shù)，整個(gè)控制系統(tǒng)在高速條件下具有良好的動(dòng)態(tài)調(diào)速性能與負(fù)載抗沖擊能力。
　　最終以DSP系列中TMS320F28335為主控芯片研制控制器，詳細(xì)介紹了控制器主要的硬件設(shè)計(jì)原理與軟件程序結(jié)構(gòu)，并以該控制器為核心，在實(shí)驗(yàn)平臺上進(jìn)行了中