基于無位置傳感器的永磁同步電機控制技術的研究.pdf

1、永磁同步電機(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)在當今社會傳動領域的地位越來越高、應用范圍越來越廣泛，因此，對PMSM控制系統(tǒng)的研究也顯得更有價值。在一般的控制系統(tǒng)中需要添加位置傳感器進行位置檢測，然而，其所帶來的增大系統(tǒng)體積，增加系統(tǒng)成本等問題卻限制了PMSM控制系統(tǒng)的發(fā)展，針對這類問題，無位置傳感器技術應運而生，并且受到了很大的關注，本文研究了基于模型參考自適應(Model Refer

2、ence Adaptive System，MRAS)方法的無位置傳感器技術。
　　本文首先推導PMSM在d-q坐標系下的數學模型，介紹了其結構。研究了電流預測控制，并將它應用到電流環(huán)中，從而實現對電流環(huán)更加精確的控制，減小由于電流采樣產生的延時對系統(tǒng)影響。其次，研究了傳統(tǒng)MRAS的方法，將電機本身作為參考模型，通過一定的自適應規(guī)律調節(jié)，使得可調模型無限的接近參考模型，使系統(tǒng)最終達到穩(wěn)定的狀態(tài)。針對MRAS檢測對電機參數的依賴性，對

3、原來的系統(tǒng)進行了改進，將定子電阻也進行辨識，設計的算法將定子電阻和轉速進行交互辨識，減少其對轉速的影響。針對速度閉環(huán)設計了基于BP神經網絡的PID控制器，并在變學習率和調整激活函數兩個方面進行了研究，能夠使轉速的響應更快，跟蹤效果更好。再次，采用MATLAB軟件搭建了基于無位置傳感器的永磁同步電機控制系統(tǒng)仿真模型，模型中包括電流預測模塊、SVPWM模塊、神經網絡PID模塊和MRAS模塊。通過對波形的分析，證明了方案的可行性，同時驗證了與