永磁同步電動(dòng)機(jī)無傳感器矢量控制技術(shù)研究.pdf

1、永磁同步電動(dòng)機(jī)具有功率密度高、運(yùn)行效率高和無需勵(lì)磁電流等優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于交流調(diào)速系統(tǒng)中，但高性能的伺服控制系統(tǒng)需要精確的轉(zhuǎn)子位置和速度信息去實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置定向。在傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，通常采用光電編碼器等來檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置和速度。然而這些機(jī)械式傳感器增加了系統(tǒng)的成本，降低了系統(tǒng)的可靠性，限制了永磁同步電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范圍。取消這些檢測(cè)裝置已經(jīng)成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。目前各國(guó)學(xué)者已經(jīng)提出了多種轉(zhuǎn)子位置自檢測(cè)的方法，但大多存在對(duì)電機(jī)參數(shù)變化敏感

2、、魯棒性差、低速時(shí)檢測(cè)精度低等問題，因此需要深入研究包括零速在內(nèi)的全速度范圍高精度的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)方法。本論文就此選題，主要做了如下研究工作： 一、在深入分析永磁同步電機(jī)電磁關(guān)系的基礎(chǔ)上，建立了不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，分析了不同模型間相互轉(zhuǎn)換的方法。介紹了永磁同步電機(jī)的矢量控制原理。介紹了常用的矢量控制方法，重點(diǎn)分析了本文用到的id=0控制方式的特點(diǎn)。 二、考慮到磁鏈位置估計(jì)法對(duì)電機(jī)參數(shù)的準(zhǔn)確性要求較高，提出了基于自適應(yīng)磁

3、鏈觀測(cè)器的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)方法。把永磁同步電機(jī)當(dāng)作參考模型，用兩相靜止坐標(biāo)系下的定子電流和定子磁鏈作為狀態(tài)變量構(gòu)造磁鏈觀測(cè)器并視為可調(diào)模型；用可調(diào)模型和參考模型的電流誤差構(gòu)成自適應(yīng)律。應(yīng)用該方法建立了永磁同步電機(jī)無位置傳感器矢量控制系統(tǒng)的仿真模型。仿真結(jié)果表明，該方法對(duì)電機(jī)參數(shù)變化不敏感，魯棒性較強(qiáng)。三、考慮到基于電機(jī)基波模型的位置檢測(cè)方法在低速時(shí)檢測(cè)誤差大的問題，詳細(xì)介紹了基于旋轉(zhuǎn)高頻電壓信號(hào)注入的位置檢測(cè)法的原理。建立了永磁同步電機(jī)在高