基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的永磁同步電機(jī)自適應(yīng)轉(zhuǎn)速控制研究.pdf

1、近年來(lái)，永磁同步電機(jī)(Parameter Magnet Synchronous Motor, PMSM)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)性能好、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于船舶電力推進(jìn)、航空航天、伺服驅(qū)動(dòng)等重要領(lǐng)域。因此，對(duì)于PMSM無(wú)傳感器轉(zhuǎn)速控制方法進(jìn)行研究具有很高的學(xué)術(shù)和應(yīng)用價(jià)值。
　　首先，在分析和建立PMSM數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，對(duì)PMSM無(wú)傳感器轉(zhuǎn)速控制的多種控制方法進(jìn)行比較研究。根據(jù)PMSM矢量控制的原理，通過(guò)坐標(biāo)變換和電壓空間矢量技術(shù)

2、建立了PMSM矢量控制模型，通過(guò)仿真分析驗(yàn)證了其有效性。
　　其次，利用PMSM矢量控制方法，提出基于擴(kuò)展卡爾曼濾波(Extend KalmanFilter, EKF)理論的PMSM轉(zhuǎn)速與位置估計(jì)算法，從而實(shí)現(xiàn)基于EKF的PMSM無(wú)速度傳感器控制。具體地，基于EKF估計(jì)算法，以αβ坐標(biāo)系下的定子電流為觀測(cè)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)PMSM的轉(zhuǎn)速預(yù)測(cè)和控制。并且，針對(duì)不同轉(zhuǎn)速及多種負(fù)載狀態(tài)，進(jìn)行大量仿真研究和分析，結(jié)果驗(yàn)證了所提出方法的有效性及優(yōu)越

3、性。
　　進(jìn)而，基于模型參考自適應(yīng)控制(Model Reference Adaptive Control，MRAC)方法，設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量觀測(cè)器及PMSM轉(zhuǎn)速自適應(yīng)控制器。具體地，以PMSM數(shù)學(xué)模型作為參考模型，轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)作為可調(diào)模型，實(shí)時(shí)在線(xiàn)觀測(cè)PMSM轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，并將觀測(cè)獲得的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量作為輸入應(yīng)用于PMSM轉(zhuǎn)速控制器設(shè)計(jì)中，從而實(shí)現(xiàn)高精度的PMSM轉(zhuǎn)速控制。
　　最后，為克服傳統(tǒng)PID控制器參數(shù)不能隨PMSM轉(zhuǎn)動(dòng)慣量進(jìn)行自整