寬轉(zhuǎn)速范圍表貼式永磁同步電機無位置傳感器控制.pdf

1、永磁同步電機具有高功率密度、高效率等優(yōu)點，廣泛應用于伺服系統(tǒng)。實現(xiàn)永磁同步電機矢量控制的前提是準確地獲取其轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速信息。通常采用的機械式位置傳感器不僅增加了系統(tǒng)的成本和復雜性，同時還因其自身的局限性限制了永磁同步電機在一些高溫、高腐蝕等場合的應用。為了解決這個難題，永磁同步電機無位置控制技術(shù)運應而生，并成為了當前的研究熱點。
　　本文首先介紹了PMSM及其控制技術(shù)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀，并重點介紹了現(xiàn)有的PMSM無位置傳感器控制技

2、術(shù)。
　　其次，建立永磁同步電機數(shù)學模型，分析了矢量控制原理。并對多種矢量控制策略進行對比分析，最終選擇id=0的控制策略。搭建了仿真模型對PMSM的矢量控制系統(tǒng)的控制性能進行驗證。
　　然后重點介紹了寬轉(zhuǎn)速范圍永磁同步電機無位置傳感器控制技術(shù)。在分析了SPMSM“飽和凸極性”原理的基礎上，推導了脈振高頻電壓信號注入法無位置控制的原理。之后，在傳統(tǒng)反電勢直接計算法中引入鎖相環(huán)實現(xiàn)轉(zhuǎn)速和位置估算。進一步，采用新型位置誤差信號融

3、合的方式實現(xiàn)上述兩種方法的復合，使得切換過程更加平滑，簡化了位置觀測器的結(jié)構(gòu)?？紤]速度電動勢對脈振高頻電壓信號注入法的影響，根據(jù)其位置估計誤差與轉(zhuǎn)速的關(guān)系，提出一種轉(zhuǎn)速切換區(qū)間閥值選取的理論方法。最后，搭建仿真模型對上述理論分析進行仿真驗證。
　　最后介紹本文實驗所用的基于RT-LAB控制器的永磁同步電機矢量控制平臺的軟硬件部分設計思路。在此基礎上進行實驗驗證，分別進行了有位置傳感器矢量控制實驗，脈振高頻電壓信號注入法低速無位置控