永磁同步電機無速度傳感器矢量控制研究.pdf

1、永磁同步電機(PMSM)具有一系列的優(yōu)點，如重量輕、體積小、高效節(jié)能等，成為工業(yè)界的重點關(guān)注對象。隨著控制技術(shù)日趨成熟，它在中小功率的電機控制系統(tǒng)中占有越來越重的地位。永磁同步電機一般通過機械傳感器檢測其速度與轉(zhuǎn)子位置。但機械傳感器會增加系統(tǒng)的體積跟成本，在一些惡劣環(huán)境中，其精度無法保證，降低了系統(tǒng)的可靠性。為了解決這些問題，無速度傳感器控制技術(shù)被提出并且受到廣泛關(guān)注。本文以內(nèi)埋式永磁同步電機為研究對象。具體工作如下:
　　首先，

2、介紹了永磁同步電機的數(shù)學(xué)模型及其矢量控制中id=0控制與最大轉(zhuǎn)矩電流比控制(MTPA)的基本原理，分析出對于內(nèi)埋式永磁同步電機(IPMSM)更適合采用最大轉(zhuǎn)矩電流比控制。在此基礎(chǔ)上，引入電流預(yù)測控制算法(PCC)，同時分析了算法對電感參數(shù)變化的敏感性。再引入合適的魯棒因子，拓寬了系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度。
　　其次，結(jié)合電流預(yù)測控制，系統(tǒng)在低速域時使用脈振高頻電壓注入算法。再根據(jù)該算法原理進行轉(zhuǎn)子初始位置檢測并根據(jù)磁路飽和原理進行直軸正方向

3、判斷與補償。然后為了改善轉(zhuǎn)子位置觀測器的控制性能，引入轉(zhuǎn)子位置信號標幺化處理方法和狀態(tài)反饋矩陣進行極點配置。為了得到更準確的調(diào)制信號，通過鎖相環(huán)對交直軸電流相位進行提取，再加入補償環(huán)節(jié)，削弱了延遲角與轉(zhuǎn)速升高帶來的影響，進一步優(yōu)化了觀測器。
　　系統(tǒng)在高速域時使用模型參考自適應(yīng)算法。以永磁同步電機本體為參考模型，其電流方程為可調(diào)模型，搭建出模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)，然后根據(jù)波波夫超穩(wěn)定性理論推導(dǎo)出電機轉(zhuǎn)速的自適應(yīng)律進行控制。為了使兩種算