基于無傳感器的永磁同步電動機矢量控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、永磁同步電動機無需勵磁電流、運行效率和功率密度都很高，但它的高性能控制需要精確的轉子位置和速度信號去實現(xiàn)磁場定向。在傳統(tǒng)的永磁同步電動機運動控制系統(tǒng)中，通常采用光電編碼器或旋轉變壓器來檢測轉子的位置和速度。然而，這些傳感器增加了系統(tǒng)的成本，并且降低了系統(tǒng)的可靠性。因此，取消這些裝置以提高系統(tǒng)可靠性并降低成本研究逐漸成為熱門。 本文首先建立了永磁同步電動機的數(shù)學模型，深入研究了永磁同步電動機的矢量控制理論，并在此基礎上討論了永磁同

2、步電動機的矢量控制方案。針對常規(guī)矢量控制存在的不足，本文提出了基于空間電壓矢量脈寬調(diào)制（Space-voltage Vector Pulse Width Modulation，簡稱SVPWM）技術的矢量控制系統(tǒng)，利用電壓空間矢量調(diào)制能夠使逆變器實現(xiàn)電壓空間矢量的連續(xù)輸出，有效地減小了電流諧波成分，抑制了轉矩脈動，同時也提高了直流母線電壓的利用率，拓寬了系統(tǒng)的調(diào)速范圍。 本設計采用DSP TMS320LF2407A為核心進行了永磁

3、同步電動機矢量控制系統(tǒng)的軟硬件設計，以減小轉動脈動，提高系統(tǒng)的動靜態(tài)特性。系統(tǒng)的硬件部分包括電流檢測、FPGA顯示設計、驅(qū)動電路和系統(tǒng)保護電路等。系統(tǒng)的軟件部分采用DSP編程實現(xiàn)，采用基于id=0的轉子磁場定向矢量控制方法，完成對永磁同步電動機的解耦控制，速度調(diào)節(jié)和電流調(diào)節(jié)采用PI控制算法，逆變器采用SVPWM控制策略。首先對電機電流信號和轉速信號進行了數(shù)字化處理和數(shù)字定標，在此基礎上編寫了系統(tǒng)主程序、初始化程序和定時器中斷服務子程序，