永磁同步電機無位置傳感器運行控制技術研究.pdf

1、在高性能永磁同步電機傳動系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)高精度、高動態(tài)性能的速度與位置控制，速度與位置的閉環(huán)必不可少，因此需要在轉(zhuǎn)子軸上安裝機械式傳感器，以測量電機轉(zhuǎn)子速度與位置。機械式傳感器往往使得系統(tǒng)體積和重量增加，成本上升，因此限制了永磁同步電機在一些特殊場合的應用。為了克服這一缺陷，永磁同步電機無傳感器控制技術成為電機控制領域的一個研究熱點。但是目前為止，沒有一種控制策略可以實現(xiàn)永磁同步電機無傳感器全速范圍內(nèi)的精確控制，為此本文深入探討了不同速

2、度下的永磁同步電機無傳感器控制技術，力圖實現(xiàn)其全速范圍內(nèi)無傳感器可靠運行，其主要工作與成果有:
　　 1.基于超穩(wěn)定性原理設計模型參考自適應系統(tǒng)以及自適應全階觀測器，比較分析兩者在永磁同步電機無傳感器控制中的差別，同時就自適應全階觀測器中反饋增益矩陣系數(shù)的選擇作了深入分析。
　　 2.詳細分析滑模變結(jié)構(gòu)基本原理，將其應用到中、高速永磁同步電機無傳感器控制中，設計用于轉(zhuǎn)子速度及位置檢測的滑模觀測器，針對滑模本身工作機制帶來

3、的抖振，從消除和削弱抖振兩方面出發(fā):一是將鎖相環(huán)以及模型參考自適應原理分別與滑模觀測器結(jié)合起來，提取轉(zhuǎn)子速度和位置信號，消除滑模觀測器觀測量中的抖振對信號的影響;二是設計基于變指數(shù)趨近率的滑模控制器，從機理上削弱滑模抖振成分。
　　 3.針對基波模型控制策略在低速和零速存在的問題，采用高頻脈振信號注入法，并設計同步軸高通濾波器用于電流基波分量的提取。針對高頻脈振信號注入法在轉(zhuǎn)子初始位置檢測時無法辨識磁極極性的問題，采用脈沖注入法