基于滑模觀測器的永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制研究.pdf

1、當(dāng)前，在大多數(shù)調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)中，最常用的方法是在轉(zhuǎn)子軸上安裝位置傳感器。但這些傳感器增加了系統(tǒng)的成本，降低了系統(tǒng)的可靠性和耐用性。因此，在一些特殊及控制精度要求不很高的場合，無傳感器控制將會得到廣泛的應(yīng)用。它通過測量電動機(jī)的電流、電壓等可測量的物理量，通過特定的觀測器策略估算轉(zhuǎn)子位置，提取轉(zhuǎn)子的位置和速度信息，完成閉環(huán)控制。
　　本文在研究了永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型和控制理論基礎(chǔ)上，對PMSM驅(qū)動硬件電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。利用編碼器完成了電機(jī)

2、的矢量控制，并在Simulink中對其參數(shù)進(jìn)行了仿真調(diào)試。在兩相坐標(biāo)系下簡化了PMSM電機(jī)模型，在此模型基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了電流滑模觀測器以估算轉(zhuǎn)子位置和速度。在實(shí)際的平臺上對無位置傳感器估計(jì)做了實(shí)驗(yàn)，分析了轉(zhuǎn)子位置和速度估計(jì)的準(zhǔn)確度。論文主要完成以下工作：
　　設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了PMSM電機(jī)驅(qū)動硬件平臺。對永磁同步電機(jī)不同坐標(biāo)系下模型進(jìn)行分析，分析了矢量控制的原理，設(shè)計(jì)了PMSM驅(qū)動系統(tǒng)的主電路，控制電路，電源電路，電流檢測電路，通訊電路，并

3、設(shè)計(jì)了紅外遙控起停開關(guān)。
　　設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了利用編碼器進(jìn)行矢量控制的永磁同步電機(jī)數(shù)字控制器。對PMSM驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行仿真并對PI參數(shù)進(jìn)行調(diào)試。應(yīng)用了SVPWM生成占空比的方法，在實(shí)際驅(qū)動系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了矢量控制，分別對電流和速度進(jìn)行閉環(huán)，并分析和測試了電機(jī)的電流和速度閉環(huán)時動態(tài)和靜態(tài)響應(yīng)特性。
　　設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了估算轉(zhuǎn)子位置和速度的滑模觀測器。在兩相坐標(biāo)系下簡化PMSM電機(jī)模型，在此基礎(chǔ)上選擇滑動面和趨近方程，并驗(yàn)證了滑模觀測器的穩(wěn)定