基于高頻方波注入和滑模觀測器的永磁同步電機無位置傳感器控制研究.pdf

1、永磁同步電機（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）具有體積小、運行可靠性和性能好等優(yōu)點，所以在工業(yè)制造、交通運輸和家用電器等很多領(lǐng)域得到越來越普及的應(yīng)用。其中無位置傳感器的控制技術(shù)一貫都是PMSM控制方面的熱門研究。為此，本文結(jié)合無位置傳感器控制的需求和實踐經(jīng)歷，以內(nèi)埋式永磁同步電機（Interior Permanent Magnet Synchronous Motor,IPMSM）為研究目標(biāo)

2、，對其中的控制技術(shù)進行研究。
　　本文首先通過研究目前PMSM的數(shù)學(xué)模型，將PMSM控制中的矢量控制、恒定氣隙磁鏈控制以及直接轉(zhuǎn)矩控制的技術(shù)性能進行分析與對比，對PMSM的控制策略進行設(shè)計，采用id?0的轉(zhuǎn)速為外環(huán)，電流為內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)矢量控制策略。
　　然后結(jié)合實際需求和控制要求，針對電機運行于低速時反電動勢不易檢測的問題，采用高頻信號注入法檢測電機轉(zhuǎn)子位置，鑒于傳統(tǒng)的高頻信號注入法在處理過程中用到較多的濾波器影響系統(tǒng)響應(yīng)這

3、一點，對它進行改進，采用高頻方波電壓信號注入法實現(xiàn)對轉(zhuǎn)子位置信息的檢測，從綜合性能比較來看，高頻方波的控制效果更好。在中、高速運行時采用滑模觀測器的PMSM無位置傳感器控制方法，對包含有位置信息的反電動勢進行提取，采用鎖相環(huán)來實現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置檢測，并對滑模面的開關(guān)切換函數(shù)進行改進，以減弱滑模變結(jié)構(gòu)固有的抖振現(xiàn)象。
　　最終，本文采用上述研究的控制方法，在MATLA/SIMULINK仿真軟件中，完成了基于高頻方波注入和滑模觀測器的PMS