基于FPGA的永磁同步電機無位置傳感器技術(shù)的研究.pdf

1、在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，電動機往往被用作各種設(shè)備的動力裝置，其動力來源于電能。在電動機的繁雜種類中，永磁同步電機(PMSM)以其簡單的結(jié)構(gòu)、較高的可靠性和效率等優(yōu)點被廣泛的應(yīng)用在工業(yè)的各種場合中。更多種類高性能的電力電子控制裝置不斷地被開發(fā)并推廣，以及越來越完善的控制算法不斷地被應(yīng)用在電機的控制方面。這些因素使得永磁體同步電機的可控性、準(zhǔn)確性得到更多的設(shè)計者的認(rèn)可。而對于PMSM控制性能也在日益的提高，尤其在永磁同步電機的無位置傳感器方向。這加

2、強了廣大使用者對于高性能的永磁同步電機的無位置傳感器控制方案的渴望。如今PMSM控制方案改進的核心是控制芯片處理數(shù)據(jù)的快速性、準(zhǔn)確性、系統(tǒng)的可擴展性等方面。由于FPGA強大的數(shù)據(jù)并行處理能力，以及開發(fā)的便利性，更多的基于FPGA的控制方案被應(yīng)用在PMSM控制領(lǐng)域。
　　本文以大量的工業(yè)領(lǐng)域的調(diào)查研究和相關(guān)論文的閱讀為基礎(chǔ)，設(shè)計了PMSM無位置傳感器控制系統(tǒng)。此方案可提高PMSM在各個應(yīng)用領(lǐng)域的可靠性，尤其是在工作生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣的

3、條件下。本文對此研究領(lǐng)域的背景以及研究的現(xiàn)狀進行了簡要的敘述。選取了基于FPGA的卡爾曼無位置傳感器控制方案。并采用矢量控制方法，以及id=0的控制策略。從卡爾曼算法的起源開始，到線性以及非線性理論的簡介，再到此理論被應(yīng)用到PMSM無位置傳感器系統(tǒng)的介紹，最終確定了一種改進的降階卡爾曼算法。根據(jù)所選取的控制原理，在Simulink/DSPBuilder軟件中對PI模塊、SVPWM模塊、EKF算法模塊等進行建模，并通過Modelsim軟件