永磁同步電機（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）因其具備功率密度大、響應快、控制性能優(yōu)越等一系列的優(yōu)點,近年來在諸多領域得到了應用。本文所采用的控制策略為矢量控制策略。傳統(tǒng)的矢量控制需要通過位置傳感器獲取相應的位置信息從而完成閉環(huán)控制,然而,由于傳統(tǒng)的位置傳感器具有成本高,可靠性差等一系列的缺點,因此,利用電流電壓信號來估測電機轉(zhuǎn)子位置角的方法得到越來越多人的重視。對無傳感器控制方法比較之后,設計了 I/f流頻比開環(huán)啟動與基于干擾觀測器相結合的全速度范圍內(nèi)的永磁同步電機無傳感器控制的控制方法。本文主要內(nèi)容如下:1.在矢量控制策略的基礎之上研究了兩種永磁同步電機初始位置定位的方法—預定位法,設計了該種方法的控制模型,并運用Matlab仿真驗證這種方法的準確性。在初始位置確定后,提出了基于I/f開環(huán)啟動策略,運用Matlab仿真驗證了這種方法的準確性。最后,當電機在零低速范圍內(nèi)啟動成功后,提出了平滑切換至中高速閉環(huán)控制的方法。2.在中高速范圍內(nèi)的無傳感器控制當中,提出了基于干擾觀測器估測擴展反電動勢的無傳感器控制方法。本文分別介紹了基于隱極機和... 

【文章來源】：北京交通大學北京市211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

一永磁同步電機矢量控制圖

Ｆｉｇ．２－３?ｉｄ?＝?０?Ｃｏｎｔｒｏｌ?Ｓｔｒａｔｅｇｙ?Ｂｌｏｃｋ?Ｄｉａｇｒａｍ??（２）最大轉(zhuǎn)矩電流比控制（ＭＴＰＡ）：該控制策略旨在用最小的電流幅值發(fā)??出特定的電磁轉(zhuǎn)矩。在這種方法當中，如果忽略掉電機鐵芯的消耗，電機的消耗??與電機的電流幅值呈正相關。這種方法可以充分利用凸極機的磁阻轉(zhuǎn)矩，盡可能??的縮小電機的電流損耗，從而提高電機的效率。這種方法在凸極機的控制當中有??很多的應用［３９￣＾。??在凸極機當中，需要通過ＭＴＰＡ算法給出相應的ｉｄ，?ｉｑ電流。在ｄ－ｑ坐標系??當中，假設給定的電流幅值為／，，定子電流可以寫成以下的這種形式（５表示的??是電流矢量與ｄ軸的夾角）：??［／?＝?Ｉ?ｓｉｎ?８??＼?ｑ?８?０?（２－１３）??［ｉｄ＝Ｉｓｃｏｓｄ??現(xiàn)在將方程（２－１２）代入矩陣方程當中，就會有：??Ｔｅ＝＾ＰｎＩｓＳｉｎＳ［ｖ／ｆ＋?（Ｌｄ?－Ｌ．Ｖｓ?ＣＯＳ?５?］?（２－１４）??根據(jù)ＭＴＰＡ控制的定義，如果需要采用ＭＴＰＡ控制，則需要求出轉(zhuǎn)矩與電流??

解出（２－１６）的方程，因可：??■?３＝，＋如｝＋咖立?（２－１７）??＾Ｌｄ－Ｌｑ）Ｉｓ??結合方程（２－１７）中的關系可以得出，此時ｉｑ的值為：??ｉｑ＝４＾?＾２－１８）??結合方程（２－１７）和方程（２－１８）可以得知，當電機電流夾角處于最大轉(zhuǎn)矩電??流比夾角時，電機的ｉｄ，?ｉｑ電流軌跡方程為：??＋?穴?（２－１９）??２（Ｚ，－々）??由上面的（２－１９）可以畫出在同一個凸極機中ｉｄ與ｉｑ的電流軌跡并且與＆?＝０??控制的電流軌跡進行對比。通過對比得知，當ｑ軸電流不斷增加的時候，ｄ軸電流??會負向增加，此時的電流矢量Ｉｓ與ｄ軸的夾角也在不斷地增大。并且根據(jù)ＭＴＰＡ??算法與０算法所得出的轉(zhuǎn)矩進行對比可以得知，在相同的轉(zhuǎn)矩指令當中，ＭＴＰＡ??算法可以輸出更大的電磁轉(zhuǎn)矩。圖２－４所表示的是在使用同一個凸極機的情況下??ＭＴＰＡ與ｉｄ＝０控制電流軌跡以及轉(zhuǎn)矩曲線的對比。??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[6]基于DSP的永磁同步電機控制方法研究[D]. 林海.西北工業(yè)大學 2007
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本文編號：3617228