基于FPGA的永磁同步電機(jī)無位置傳感器技術(shù)的研究.pdf

1、在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，電動(dòng)機(jī)往往被用作各種設(shè)備的動(dòng)力裝置，其動(dòng)力來源于電能。在電動(dòng)機(jī)的繁雜種類中，永磁同步電機(jī)(PMSM)以其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、較高的可靠性和效率等優(yōu)點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用在工業(yè)的各種場(chǎng)合中。更多種類高性能的電力電子控制裝置不斷地被開發(fā)并推廣，以及越來越完善的控制算法不斷地被應(yīng)用在電機(jī)的控制方面。這些因素使得永磁體同步電機(jī)的可控性、準(zhǔn)確性得到更多的設(shè)計(jì)者的認(rèn)可。而對(duì)于PMSM控制性能也在日益的提高，尤其在永磁同步電機(jī)的無位置傳感器方向。這加

2、強(qiáng)了廣大使用者對(duì)于高性能的永磁同步電機(jī)的無位置傳感器控制方案的渴望。如今PMSM控制方案改進(jìn)的核心是控制芯片處理數(shù)據(jù)的快速性、準(zhǔn)確性、系統(tǒng)的可擴(kuò)展性等方面。由于FPGA強(qiáng)大的數(shù)據(jù)并行處理能力，以及開發(fā)的便利性，更多的基于FPGA的控制方案被應(yīng)用在PMSM控制領(lǐng)域。
　　本文以大量的工業(yè)領(lǐng)域的調(diào)查研究和相關(guān)論文的閱讀為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了PMSM無位置傳感器控制系統(tǒng)。此方案可提高PMSM在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的可靠性，尤其是在工作生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣的

3、條件下。本文對(duì)此研究領(lǐng)域的背景以及研究的現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)要的敘述。選取了基于FPGA的卡爾曼無位置傳感器控制方案。并采用矢量控制方法，以及id=0的控制策略。從卡爾曼算法的起源開始，到線性以及非線性理論的簡(jiǎn)介，再到此理論被應(yīng)用到PMSM無位置傳感器系統(tǒng)的介紹，最終確定了一種改進(jìn)的降階卡爾曼算法。根據(jù)所選取的控制原理，在Simulink/DSPBuilder軟件中對(duì)PI模塊、SVPWM模塊、EKF算法模塊等進(jìn)行建模，并通過Modelsim軟件