基于UKF算法的PMLSM無位置傳感矢量控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著先進制造業(yè)不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的旋轉電機與滾珠絲杠的直線傳動方式已經越來越不能滿足其對控制精度的需求。永磁直線同步電機（PMLSM）作為直接輸出直線運動的傳動裝置，具有輸出速度高、精度高、結構簡單、易于維護等優(yōu)點。PMLSM伺服控制系統(tǒng)中需要物理的位置傳感器,對速度和位置進行反饋，構成閉環(huán)系統(tǒng)。然而，物理傳感器性能易受環(huán)境影響，使系統(tǒng)的可靠性降低，同時增加了系統(tǒng)的成本。本文以此為背景重點研究了基于無損卡爾曼濾波（UKF）算法的PMLSM無

2、位置傳感矢量控制技術。
　　首先，通過分析PMLSM結構和工作原理，建立了PMLSM的數(shù)學模型，在此基礎上對PMLSM的矢量控制進行了研究，其中重點研究了id=0的最大推力控制策略。在矢量的控制上采用空間電壓脈寬調制技術（SVPWM），并對其原理及實現(xiàn)過程進行了分析研究。
　　其次，設計了一種基于UKF算法的PMLSM的速度和位置估計器，在估計過程中采用UT變換，對狀態(tài)進行非線性傳播，可以抑制EKF算法在PMLSM速度和位置

3、過程中采用對系統(tǒng)非線性方程進行一階截斷可能造成的估計輸出發(fā)散，結合id=0的控制策略，提出了基于UKF算法的PMLSM無位置傳感矢量控制系統(tǒng)方案。
　　最后，在MATLAB/Simlink環(huán)境下分別建立了PMLSM矢量控制系統(tǒng)模型以及基于UKF算法的PMLSM無位置傳感矢量控制系統(tǒng)模型，通過仿真實驗來驗證基于UKF算法的速度和位置估計器的有效性，以及控制系統(tǒng)的整體性能。在仿真實驗的基礎上，在已有直線運動平臺上搭建了基于UKF算法的