永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制策略研究

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1、永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制策略研究独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得堑鑒盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：互孑捧签字日期：力口，工年名月/4H学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解迸婆盘堂有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许

2、论文被查阅和借阅。本人授她婆盘蛍可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：王子部导师签名：签字H期：幻/2年乡月/午日签字H期：弘I1,年6月（丫日浙江大学博士学位论文目录冃录IIIIHIMIIIIIIIIII111I1I摘要Y2281701I符号索第一章绪论1・1课题应用背景・・・11・2控制策略及无位置传感器算法的研究背景21・3论文的主耍研究内容4第二章永磁同步电机控制方案62.1电机本体・62.2控制策略・72.2.IV/F

3、压频比控制・82.2.2I/F流频比控制・92.2.3矢量控制112.2.4直接转矩控制・・132.3本章小结15第三章永磁同步电机无位置传感器算法163.1反电势直接计算法・163・2模型参考自适应法・183・3高频注入法・193.3.1旋转高频电压注入203.3.2脉振高频电压注入•213・4电感间接检测法243.5本章小第四章永磁同步电机无位置传感器全速度运行策略274・1全速度无位置传感器运行的系统特点274.2转子初始位置定位294・2・1预定位法294・2.2转子初始位置辨识314.3I/F流频比开环启动40浙江大学博士学位论文目录4・4状

4、态切换过程分析・424.5基于反电势无位置算法的双闭环矢量控制运行・534・6本章小结・56第五章无位置传感器方案的系统性能研究・585.1参数/变量的不确定对系统性能的影响分析・585.1.1电阻对算法的影响・615.1.2电感对算法的影响・625.1.3电流测量对算法的影响655・1・4逆变器非线性对算法的影响…665.1.5软件延时对算法的影响685.2速度观测器设605・3磁链观测器设725.4矢量控制的双闭环PI参数设计..745.4.1电流环755.4.2速度环765.5本章小结・80第六章应用于压缩机的永磁同步电机无位置传感器系统・816

5、・1空调压缩机制冷循环系616.1.1系统设计要816.1.2负载特性・i826・2.1永磁同步电机826・2.2驱动系统与保护机制836.2.3信号采集与处理系统846.2.4控制系统与软件866.3系统参数测量方法・886.3.1测量电感886・3.2测量永磁体磁链896.3.3测量转动惯量・・906.4测试-与分析・92浙江大学博士学位论文目录6・5本章小结・97第七章总结和展望7・1本文的主要结论和创新点7.2后续研究方向的展望99攻读博士学位期间发表与录用的论文100参考文献.・101致谢1I3摘耍计了硬件和软件实验平台，给出电机的重耍参数的

6、测量方法。测试了采用全速度范围无位最后，搭建一套应用于变频空调压缩机的永磁同步电机驱动系统来验证以上理论，设制中速度环与电流环的PI参数设计法则。分零漂的磁链观测器设计方法和能够削弱速度波动的速度观测器设计方法，推导了矢量控五、分析矢量控制策略中磁链观测器和速度观测器的性能，讨论能够有效消除磁链积件延迟和电感误差是影响算法估测精度最显著的因素，并给出有效的补偿策略。成的电压损失、以及处理器软件延迟等因素对系统参数和算法估测结果的影响。总结出软础上，详细分析电阻热效应、电感磁饱和效应、电流传感器检测误差、逆变器死区时间造四、实验验证了基于反电势积分无位置

7、传感器算法的动态性能和抗干扰能力。在此基于不同类型的永磁电机与不同的负载条件，通用性强。度与转矩平滑无冲击，而且结合I/F流频比的自启动策略后，无需重新调整参数就可适用并给出决定过渡过程性能的关键参数设计法则。提出的新方案能够使状态切换过程中的速过程，提出“基于电流幅值变化”的过渡过程新方案，推导了过渡过程的瞬态变化规律，三、重点研究从速度开环.电流闭环启动到速度.电流双闭环矢量控制运行的瞬态切换需满足的条件,为加速过程的系统参数设计提供理论依据。角自平衡”原理，推导了“转矩.功角自平衡”的稳定条件，并给出电机稳定加速启动所二、研究I/F流频比速度开环

8、.电流闭环的启动过程，提出永磁同步电机的“转矩.功精度。此基础上提出一种改进的五脉冲电压注入辨