基于DSP的PMSM滑膜觀測器的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、交流伺服系統(tǒng)中大都使用永磁同步電機 PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)作為驅(qū)動裝置，伺服系統(tǒng)閉環(huán)控制需要PMSM轉(zhuǎn)子位置和速度信息，如果使用 PMSM速度傳感器獲取所需信息，不但增加了機體體積和成本，也降低了系統(tǒng)可靠性。為了解決PMSM速度傳感器帶來的一系列問題，伺服控制系統(tǒng)的無速度傳感器技術(shù)成為學(xué)者研究重點。
　　本文從PMSM的數(shù)學(xué)模型出發(fā)，根據(jù)坐標變換思想，構(gòu)建PMSM矢量控制系

2、統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上對電壓、電流信號進行分析，推導(dǎo)出電機反電勢中含有轉(zhuǎn)子信息的結(jié)論。由滑膜變結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型可知，滑膜控制具有穩(wěn)定性和非線性特點，但系統(tǒng)在滑動平面運行時具有抖振現(xiàn)象，為削弱抖振和改善到達條件，滑膜控制函數(shù)選擇指數(shù)趨近律。將控制函數(shù)為指數(shù)趨近律的滑膜控制應(yīng)用于 PMSM伺服控制系統(tǒng)中，建立以電流誤差平面為滑膜面的PMSM滑膜觀測器，實現(xiàn)PMSM轉(zhuǎn)子信息提取。
　　為解決電機啟動時滑膜觀測器轉(zhuǎn)子位置估算不準確問題，采用變頻啟動

3、和PMSM滑膜觀測器相結(jié)合的方式。啟動時PMSM滑膜觀測器通過對轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速統(tǒng)計規(guī)律的分析來判斷是否將觀測器引入閉環(huán)控制，保證系統(tǒng)平滑可靠運行。針對滑膜觀測器估算轉(zhuǎn)子位置時存在的抖振問題，使用PLL技術(shù)實時跟蹤，MATLAB仿真實驗表明PLL技術(shù)可有效抑制抖振現(xiàn)象。
　　搭建以運動控制專用芯片DSP為控制核心、以智能功率模塊(IPM)作為驅(qū)動單元的硬件實驗平臺，將具有模式選擇的矢量控制算法在此實驗平臺運行：轉(zhuǎn)子位置傳感器提供轉(zhuǎn)子信息模