基于虛擬坐標(biāo)法的PMSM無(wú)傳感驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)因其具有功率密度高、高效節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及易于維護(hù)等諸多優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代交流調(diào)速領(lǐng)域。論文以推進(jìn)高性能PMSM驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)向經(jīng)濟(jì)節(jié)約、通用可靠、數(shù)字集成化設(shè)計(jì)為目標(biāo)，深入研究了一種新穎的基于虛擬坐標(biāo)法的PMSM無(wú)位置傳感器驅(qū)動(dòng)控制方案。
　　首先，運(yùn)用坐標(biāo)變換、前饋補(bǔ)償?shù)冉怦罘椒?，建立PMSM在虛擬坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。以此狀態(tài)空間模型為基礎(chǔ)，觀測(cè)擴(kuò)展感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，構(gòu)造具有等效鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子磁極位置和速

2、度估算器。對(duì)估算器的內(nèi)部校正補(bǔ)償單元參數(shù)選取、穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)誤差以及數(shù)字低通濾波器抑制干擾等問(wèn)題進(jìn)行探討。結(jié)合磁場(chǎng)定向矢量控制策略，完整地給出基于虛擬坐標(biāo)法的PMSM無(wú)傳感驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)原理框圖，為后續(xù)仿真和實(shí)驗(yàn)提供了理論依據(jù)。
　　其次，借助控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助分析工具，在MATLAB/Simulink軟件環(huán)境下構(gòu)建PMSM無(wú)傳感驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的仿真模型。重點(diǎn)從穩(wěn)態(tài)性能、暫態(tài)性能以及電阻、電感參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行特性的影響三個(gè)方面做相

3、應(yīng)的仿真分析。同時(shí)，針對(duì)暫態(tài)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的最大位置估算誤差絕對(duì)值偏大的問(wèn)題，采用提升階次的方法改進(jìn)了估算器。仿真結(jié)果表明，由虛擬坐標(biāo)法估算得到的轉(zhuǎn)子磁極位置和速度信息能快速、準(zhǔn)確跟蹤參考值，穩(wěn)態(tài)誤差非常小，算法具有一定的抗干擾和參數(shù)變化適應(yīng)能力。該方案正確、有效、可行。
　　最后，構(gòu)建以TMS320F2808 DSP為核心控制單元的PMSM無(wú)傳感驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)硬件測(cè)試平臺(tái)，給出了功率模塊驅(qū)動(dòng)、信號(hào)檢測(cè)等關(guān)鍵部分的電路設(shè)計(jì)原理圖。開(kāi)