永磁同步電機(jī)無速度傳感器控制研究.pdf

1、電力電子技術(shù)，微電子技術(shù)以及DSP技術(shù)和現(xiàn)代電機(jī)控制理論的發(fā)展，使得永磁同步電機(jī)交流調(diào)速系統(tǒng)得以迅速推廣。永磁同步電機(jī)要進(jìn)行有效地控制，需要準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)子速度和位置信息，這些信息都是通過安裝在電機(jī)軸上的機(jī)械速度傳感器來提供。由于使用機(jī)械速度傳感器存在著許多的弊端，因而永磁同步電機(jī)無速度傳感器控制技術(shù)的研究受到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。目前，出現(xiàn)了許多的永磁同步電機(jī)無速度傳感器控制方法。本文主要以擴(kuò)展卡爾曼濾波器為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了永磁同步電機(jī)的無速

2、度傳感器控制方案。然后針對擴(kuò)展卡爾曼濾波器的方法存在線性化誤差和噪聲協(xié)方差矩陣參數(shù)選取困難等問題，提出了一種基于自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波器的永磁同步電機(jī)無速度傳感器控制方案。 本文首先介紹了當(dāng)前永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展概況，簡要分析了當(dāng)前永磁同步電機(jī)無速度傳感器控制技術(shù)的幾種主要方法的特點(diǎn)及存在問題。接著介紹了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型和調(diào)速系統(tǒng)的原理。在對擴(kuò)展卡爾曼濾波器的原理進(jìn)行介紹之后，設(shè)計(jì)了基于擴(kuò)展卡爾曼濾波器的永磁同步電機(jī)無

3、速度傳感器控制方案，并從擴(kuò)展卡爾曼濾波器的開環(huán)狀態(tài)估計(jì)、應(yīng)用估計(jì)結(jié)果進(jìn)行閉環(huán)控制、協(xié)方差矩陣參數(shù)的選取、系統(tǒng)模型不準(zhǔn)確對估計(jì)結(jié)果的影響以及估計(jì)結(jié)果的修正方法等方面進(jìn)行了仿真研究，驗(yàn)證了取代機(jī)械速度傳感器的可行性。最后研究了基于Sage-Husa噪聲估計(jì)器的自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波器的原理，并將其成功地應(yīng)用到了永磁同步電機(jī)的無速度傳感器控制中。仿真結(jié)果表明，基于自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波器的方法，不僅可以準(zhǔn)確地估計(jì)出電機(jī)的速度和轉(zhuǎn)子位置，而且可以自