永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统的研究与设计

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1、全日制工程硕士硕士学位论文论文题目：永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统的研究与设计作者姓名凌鑫明指导教师南余荣教授学科专业控制工程所在学院信息工程学院提交日期2015年11月7日浙江工业大学硕士学位论文永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统的研究与设计作者姓名：凌鑫明指导教师：南余荣教授浙江工业大学信息工程学院2015年11月DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterTheResearchandDesignofPermanentMagnetSynchrono

2、usMotorSensorlessVectorControlSystemCandidate:LingXinmingAdvisor:Pro.NanYurongCollegeofInformationEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyNov2015:tis:A~IS~F"n)j:?fft~:Y:I¥J~flz:itx~:;;ts:A:ft.@Yi118it~~T,M:t1T_ill::ffijff'fl.IfFrJTItR1-{Js

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5、提出，但很多方法都只是停留在理论上的研究，没有真正应用到工程中，因此设计一款易于数字化实现，且具有一定可靠性的无位置传感器矢量控制系统具有一定的工程价值。本文分析了永磁同步电机无位置传感器控制方法的研究现状之后，选择滑模观测器和Luenberger观测器两种位置估算方法，对基于这两种方法的永磁同步电机矢量控制系统进行研究和分析。首先建立永磁同步电机在不同坐标系下的数学模型，并详细阐述了SVPWM的原理和算法的实现，建立了永磁同步电机的矢量控制系统，并对矢量控制系统进行了仿真研究。然后根据滑模变结构基本原理，设计滑模观测器，并对滑模观测器存在的抖振问题做出改进，

6、采用饱和函数代替开关函数，同时增加了具有卡尔曼滤波效果的反电动势观测器，改进后的滑模观测器性能有了较大提高，但增加了控制系统的复杂性。为更好的解决抖振问题并简化控制器的设计，提出了一种基于Luenberger观测器的估算方法，采用线性控制代替滑模观测器中的不连续控制，并将锁相环与观测器结合来获取转子位置和转速。利用MATLAB/Simulink搭建了基于改进后的滑模观测器和Luenberger观测器的永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统，并进行了仿真研究。最后以STM32F103为控制芯片，搭建了永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统的硬件平台，在KeiluVi

7、sion4集成开发环境下进行软件编程，完成系统的软件设计。同时在设计的系统平台上进行实验调试，对实验结果进行分析后，验证了所设计的硬件和软件算法的正确性。关键词：永磁同步电机，无位置传感器，滑模观测器，Luenberger观测器，锁相环，SVPWMi浙江工业大学硕士学位论文THERESEARCHANDDESIGNOFPERMANENTMAGNETSYNCHRONOUSMOTORSENSORLESSVECTORCONTROLSYSTEMABSTRACTAsthePermanentMagnetSynchronousMotor（PMSM）becomesmoreand

8、morepopular,various