永磁同步電機憑借其高功率密度、高效率的優(yōu)點在工業(yè)和民用電機驅動系統(tǒng)中得到了愈發(fā)廣泛的應用。高性能矢量控制需要轉子磁極的實時位置來實現(xiàn)電機磁鏈和轉矩的解耦,傳統(tǒng)的解決方案是在機軸加裝位置傳感器,但在一些工業(yè)傳動應用場合不合適安裝位置傳感器,并且傳感器的使用也存在經濟性差的問題,因此無位置傳感器驅動控制技術正變得愈發(fā)具有吸引力。本文針對表貼式永磁同步電機的初始位置檢測技術和低速運行控制技術展開研究。首先,研究無需注入高壓短脈沖信號的表貼式永磁同步電機轉子初始位置檢測策略。傳統(tǒng)的轉子初始位置檢測方法是在靜止狀態(tài)下注入復合信號獲取轉子磁極位置信息。該方案首先通過向電機定子繞組注入高頻電壓激勵來初步對轉子的位置進行提取,然后結合該位置信息向電機交軸N/S極分別注入電壓脈沖信號,通過對其電流大小進行比較來確定轉子極性。但是方法會為系統(tǒng)帶來噪音問題,并且也會引起轉子位置發(fā)生偏移,降低了起動性能。針對該問題,本文研究了一種基于高頻電壓信號注入的PMSM轉子初始位置檢測方法,通過注入方波形式的電壓信號可以實現(xiàn)轉子磁極位置的提取和N/S極性的辨識。為了實現(xiàn)表貼式永磁電機的低速運行,研究一種基于高頻方波測試... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和來源
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 永磁同步電機無位置傳感器控制技術研究現(xiàn)狀
        1.2.2 永磁同步電機轉子初始位置檢測的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 PMSM零/低速無傳感器控制技術研究現(xiàn)狀
        1.2.4 位置誤差脈動抑制方法的研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要研究內容
第2章 基于高頻信號注入法的轉子初始位置檢測
    2.1 引言
    2.2 永磁同步電機數(shù)學模型
        2.2.1 永磁電機基頻數(shù)學模型
        2.2.2 無傳感器控制系統(tǒng)能觀測性分析
    2.3 轉子初始位置檢測方法
        2.3.1 高頻電壓注入法檢測磁極位置
        2.3.2 轉子磁極極性辨識策略
    2.4 初始位置辨識實驗結果
    2.5 本章小結
第3章 基于高頻方波電壓注入的無傳感器控制策略
    3.1 引言
    3.2 高頻電壓信號注入法原理分析
        3.2.1 高頻旋轉電壓注入法
        3.2.2 脈振正弦電壓注入法
    3.3 改進型脈振方波信號注入法
        3.3.1 脈振高頻方波信號注入方式
        3.3.2 改進位置誤差提取方案
        3.3.3 位置觀測器設計
    3.4 實驗結果及分析
    3.5 本章小結
第4章 基于擾動觀察法的位置誤差二次脈動補償策略
    4.1 引言
    4.2 非理想因素對位置觀測及驅動系統(tǒng)影響分析
        4.2.1 交叉耦合效應對位置誤差影響
        4.2.2 電流采樣誤差建模與分析
        4.2.3 位置觀測誤差對驅動系統(tǒng)性能影響
    4.3 基于擾動觀察法的二次脈動誤差補償
        4.3.1 二次脈動誤差補償方案
        4.3.2 補償量自整定方法
        4.3.3 仿真驗證及分析
    4.4 本章小結
第5章 永磁同步電機無傳感器控制策略實驗驗證
    5.1 引言
    5.2 永磁同步電機矢量控制實驗平臺
    5.3 零低速無位置傳感器控制實驗結果
        5.3.1 帶載起動性能測試
        5.3.2 正反轉測試
        5.3.3 負載擾動測試
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于滑模觀測器的永磁同步電機無位置傳感器矢量控制系統(tǒng)設計[J]. 沈寅強,金海,戴豪宇,方曉龍,趙慧.  電工技術. 2018(21)
[2]基于FPGA的塊存儲器資源功能驗證及實現(xiàn)[J]. 羅軍,范劍峰,呂宏峰,王小強,羅宏偉.  電子技術應用. 2018(09)
[3]基于一種新型磁鏈模型開關磁阻電機無位置傳感器技術[J]. 張磊,劉闖,韓守義.  電機與控制學報. 2018(07)
[4]基于新型高頻注入法的表貼式永磁同步電機轉子初始位置檢測方法[J]. 洪琨,劉剛,毛琨,呂曉源,周新秀.  電工技術學報. 2018(13)
[5]基于方波電壓信號注入的表貼式永磁同步電機飽和凸極性響應分析及轉子位置估計[J]. 張航,劉衛(wèi)國,彭紀昌,張譯文.  電工技術學報. 2017(16)
[6]一種在線計算多模式空間矢量調制算法及其FPGA實現(xiàn)[J]. 吳瑕杰,宋文勝,馮曉云.  電工技術學報. 2016(18)

碩士論文
[1]永磁電機碳化硅驅動系統(tǒng)無傳感器控制策略研究[D]. 畢廣東.哈爾濱工業(yè)大學 2019
[2]基于DSP+FPGA的多電平逆變器數(shù)字控制技術研究[D]. 劉源康.華東交通大學 2018
[3]基于FPGA的永磁同步電機驅動技術研究[D]. 謝明.太原理工大學 2018
[4]表面貼式永磁同步電機低速無傳感器控制研究[D]. 張鵬程.沈陽工業(yè)大學 2017
[5]基于FPGA的永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 覃曾攀.廣東工業(yè)大學 2013



本文編號：3254014