永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)及無傳感器技術(shù)研究.pdf

1、永磁材料的迅速發(fā)展以及各種控制策略的產(chǎn)生，使得永磁同步電機(jī)在交流伺服領(lǐng)域獲得了越來越廣泛的應(yīng)用，本文的工作立足于提高永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)性能，同時(shí)做到節(jié)約成本；主要從高精度與無傳感器兩個(gè)方面進(jìn)行研究，并結(jié)合二種方法，做到取長補(bǔ)短。 首先介紹永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)的組成與發(fā)展歷程，對控制系統(tǒng)的各部分：永磁電機(jī)、PWM控制方式和傳感器技術(shù)作了原理說明，簡述了無傳感器控制的原因與方法，為深入研究無傳感器控制作鋪墊。 在永磁電機(jī)數(shù)

2、學(xué)模型的基礎(chǔ)上，比較分析了兩種主流的控制方式：SPWM和SVPWM，由它們各自的控制原理及通過器件實(shí)現(xiàn)方式的角度，考察應(yīng)用在電機(jī)高精度控制時(shí)，轉(zhuǎn)速精度的優(yōu)劣，綜合比較得出結(jié)論：SVPWM更勝一籌。 無傳感器控制是今后發(fā)展的一個(gè)主要方向，本文選擇的方法是擴(kuò)展卡爾曼濾波器法，該算法對非線性且含有噪聲的電機(jī)系統(tǒng)來說十分適合。先介紹了其數(shù)學(xué)原理，并將該方法與電機(jī)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行結(jié)合，通過Matlab/Simulink環(huán)境從仿真的角度驗(yàn)證了可

3、行性，并總結(jié)出參數(shù)選取的原則，最后在實(shí)驗(yàn)平臺上實(shí)做該方法，證明其控制效果。 為結(jié)合高精度控制與無傳感器控制，并考慮兩種方法之間的切換時(shí)機(jī)與依據(jù)，提出混合控制法，從而使控制系統(tǒng)即具有較好的穩(wěn)定性，又有很好的轉(zhuǎn)速精度；為更全面地研究，也作了高精度控制與帶傳感器控制的混合控制，仿真與實(shí)驗(yàn)的結(jié)果均證明混合控制的實(shí)用性與有效性。 最后介紹了本實(shí)驗(yàn)所用的平臺，從軟、硬件分別作介紹。對軟件流程中幾種不同的轉(zhuǎn)子位置計(jì)算法進(jìn)行區(qū)分，軟件采