基于模型参考自适应的永磁同步电机无位置传感器控制

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1、学校代码：１０００４密级：公开交遥乂ＩＢＥＩＪＩＮＧＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕士学位论文基于模型参考自适应的永磁同步电机无位置传感器控制作者姓名朱瑞杰学科专业电气工程指导教师郭希铮副教授培养院系电气工程学院．二零一八年三月交邊乂攀硕士学位论文基于模型参考自适应的永磁同步电机无位置传感器控制ＰｏｓｉｔｉｏｎＳｅｎｓｏｒｌｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌｏｆＰｅｒｍａｎｅｎｔＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＭｏｔｏｒｂａｓｅｄｏｎＭｏｄｅｌＲｅｆｅｒｅｎｃｅＡｄａｔｉｖｅＳｓ

2、ｔｅｍｐｙ作者：朱瑞杰导师：郭希铮北京交通大学２０１８年３月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学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，提供阅览服务并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。，同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：铖杰＇＿爲＿。签字日期：以年３月Ｍ日签日期字：年叼月＃日学校代码：１０００４密级：公开

3、北京交通大学硕士学位论文基于模型参考自适应的永磁同步电机无位置传感器控制ＰｏｓｉｔｉｏｎＳｅｎｓｏｒｌｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌｏｆＰｅｒｍａｎｅｎｔＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＭｏｔｏｒｂａｓｅｄｏｎＭｏｄｅｌＲｅｆｅｒｅｎｃｅＡｄａｐｔｉｖｅＳｙｓｔｅｍ作者姓名：朱瑞杰学号：１５１２１５２６导师姓名：郭希铮职称：副教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：电气工程研究方向：电力电子与电力传动北京交通大学２０１８年３月ｉ致谢本论文的工作是在郭希铮老师和周明磊老师的悉心指导下完成

4、的，在此向两位老师表示衷心的感谢。两位老师严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的影响，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助。在论文方法研究以及，在此特别感谢论文撰写过程中，周明磊老师给出不少宝贵意见。同时也要感谢电传动分院的王琛琛老师、王剑老师以及电力电子所的所有老师，感谢他们为我们提供了良好的科研工作环境和帮助。在实验室工作及撰写论文期间，感谢苟立峰博士、张梓绥博士、雷浩东博士、王堃博士，师姐张金娈、师兄刘帅、裴政、辛宏亮、苏兆斌，同学茹珂、韩松杉、安志凯、顾长彬、罗凯、李鹏谦、武明康、朱宝、李向恒、武晶晶、李

5、诚、刘伟然、梁秋晨，，师弟许中阳、崔凯感谢他们对我的帮助。另外也感谢朋友和家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。ｉｉｉ？摘要摘要：永磁同步电机因其诸多优点，在伺服系统、数控机床、轨道交通等领域得到广泛应用。与采用位置传感器获得转子位置相比，采用无位置传感器技术有助于节约成本，提高系统可靠性。本文对基于模型参考自适应的永磁同步电机无位置传感器矢量控制技术进行了研究，主要内容如下：针对控制系统实际应用中面临的非理想因素，分析了两种不同电流采样和ＰＷＭ更新方式下的系统延时问题一，研宄了种幅值和

6、相位都能实现准确补偿的逆变器死区补偿方法。对两种模型参考自适应转子位置估算方法进行了研宄，分别为基于定子电流和基于定子磁链的模型参考自适应法。根据波波夫超稳定性理论，在满足系统渐进稳定性的条件下，通过重新合理选择线性补偿器矩阵并进行严格证明，详细推导了以转速作为待估算变量的模型参考自适应系统的自适应律，从而实现对永磁同步电机转速和转子位置的精确估算。对上述两种转子位置估算方法，分析并建立了转速估算误差系统的结构框图和闭环传递函数，参考根轨迹的分析方法，通过研宄自适应律ＰＩ参数变化时系统特征根的变化趋势以及阶跃响应，分析

7、了基于定子电流的模型参考自适应法其自，为ＰＩ参数值的合理选取提供了理论依据适应律ＰＩ参数对系统动静态性能的影响。通过两种方法估算系统闭环传递函数的对比，发现基于定子电流和基于定子磁链的模型参考自适应法在本质上是完全一致的，并根据闭环传递函数确定了两种方法自适应律ＰＩ参数间的关系，从而为ＰＩ参数选取提供方便。对上述两种模型参考自适应法进行了电机不同工况下的仿真研宄和实验对比，包括稳态工况、动态工况和电机参数变化工况。同时对系统延时补偿和逆变器死区补偿方法进行了验证一。结果显示这两种方法估算效果基本致，在稳态条件、转速变化以及

8、转矩突变等动态过程中都具有良好的估算精度。：永磁同步电机关键词；无位置传感器