基于UKF算法的PMLSM無(wú)位置傳感矢量控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著先進(jìn)制造業(yè)不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)與滾珠絲杠的直線傳動(dòng)方式已經(jīng)越來(lái)越不能滿足其對(duì)控制精度的需求。永磁直線同步電機(jī)（PMLSM）作為直接輸出直線運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置，具有輸出速度高、精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。PMLSM伺服控制系統(tǒng)中需要物理的位置傳感器,對(duì)速度和位置進(jìn)行反饋，構(gòu)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(shí)增加了系統(tǒng)的成本。本文以此為背景重點(diǎn)研究了基于無(wú)損卡爾曼濾波（UKF）算法的PMLSM無(wú)

2、位置傳感矢量控制技術(shù)。
　　首先，通過(guò)分析PMLSM結(jié)構(gòu)和工作原理，建立了PMLSM的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上對(duì)PMLSM的矢量控制進(jìn)行了研究，其中重點(diǎn)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(diào)制技術(shù)（SVPWM），并對(duì)其原理及實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行了分析研究。
　　其次，設(shè)計(jì)了一種基于UKF算法的PMLSM的速度和位置估計(jì)器，在估計(jì)過(guò)程中采用UT變換，對(duì)狀態(tài)進(jìn)行非線性傳播，可以抑制EKF算法在PMLSM速度和位置

3、過(guò)程中采用對(duì)系統(tǒng)非線性方程進(jìn)行一階截?cái)嗫赡茉斐傻墓烙?jì)輸出發(fā)散，結(jié)合id=0的控制策略，提出了基于UKF算法的PMLSM無(wú)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(wú)位置傳感矢量控制系統(tǒng)模型，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證基于UKF算法的速度和位置估計(jì)器的有效性，以及控制系統(tǒng)的整體性能。在仿真實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在已有直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上搭建了基于UKF算法的