永磁同步电机无位置传感器控制技术研究

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1、硕士论文永磁同步电机；h置传感器控制技术研究摘要永磁同步电机由于具有体积小、效率高、可靠性好和对环境的适应性强等诸多优点，在过去的二十年内被广泛地应用在高性能伺服系统当中。但它的高性能控制需要精确的转予位置信息来实现磁场定向。通常采用光电编码器或旋转变压器来检测转子的位置。然而，这些机械式传感器增加了系统的成本，并且降低了系统的可靠性。因此，永磁同步电机的无传感器控制技术逐渐成为了目前电机控制技术领域的研究热点之一。目前，永磁同步电机无传感器控制技术的研究已经取得了较多的成果，但大多数方法都仅适用于电机高速或低速运行范围，而适用于永磁同

2、步电机全部调速范围的无传感器控制方法则较少。针对这种情况，本文研究了一种适用于内埋式永磁同步电机全部调速范围的无传感器控制方法。本文所做的研究工作如下：首先，介绍了内埋式永磁同步电机的特点及凸极存在的原因，给出了该类永磁同步电机的数学模型，分析了以该类电机为核心的矢量控制系统的构成。其次，通过分析内埋式永磁同步电机静止两相坐标系的数学模型，阐述了旋转高频电压注入法估计电机转子位置的原理。基于凸极跟踪的思想，详细讨论了旋转高频电压注入法转子位置自检测的原理。建立了高频信号注入及位置自检测方法的仿真模型，通过仿真证明该方法的有效性。第三，通

3、过对内埋式永磁同步电机静止两相坐标系数学模型的研究，将以往使用的仅适用于面装式永磁同步电机的反电动势观测器法加以改造，使其能够适用于具有一定凸极的内埋式永磁同步电机。该方法通过观测经过扩展的反电动势，能够有效地对内埋式永磁同步电机的转子位置进行估算。最后，通过将旋转高频电压注入法和扩展反电动势观测器法加以融合，开发了一种适用于内埋式永磁同步电机全部调速范围的无传感器控制方法。关键词：内埋式永磁同步电机，无传感器，高频注入法，反电动势观测器法。Abs打-aet硕士论文AbstractPermanentMagnetSynchronousMo

4、tors(PMSM)havebeenwidelyusedinhighperformanceservosystemsinthelasttwodecadesforitsadvantages，suchaScompactness，highefficiency,reliabilityandadaptabilitytothbenvironment．ToachieveeffectivecontrolofPMSM，informationoftherotorpositionisessentialtoachievemagneticfiledorientat

5、ion．ThisCanbedonewithdifferenttypesofmechanicalSerlsors．suchasopticalencodersandresolvers．However,suchsolutionswouldintroduceadditionalcost，andlowerthereliabilityofthesystem．Therefore，sensorlesscontrolofPMSMhasbecomeatopicofinterestinthefiledofmotorcontr01．Withinthelastt

6、wodecades，manyresearchersandscientistshavepublishedpapersonthistopic，whichfallintotwobroadcategories，namely,thosethatonlyworkathighspeedandthosethatonlyworkatlowspeed．Infact，thereareveryfewsensorlesscontrolalgorithmsthatsingle-handedlypermitoperationOVerentirespeedrange．

7、Tosolvethisproblem，anovelfusionalgorithmisproposedinthisthesiswhichisvalidOVerthewholespeedrange．Thefollowingresearchworkshavebeendone．．Firstly,theformationofthesalientpolesinInteriorPermanentMagnetSynchronousMotors(IPM)isanalyzed．Thevectorcontrolsystembasedon口Misintrodu

8、ced，andthemathematicalmodeloflPMisgiven．Secondly,afteranalyzingthemathematicalmodelof口M，theHighFrequenc