本文關(guān)鍵詞：永磁同步電機無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

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【摘要】：永磁同步電動機具有結(jié)構(gòu)簡單、效率高、功率密度高以及調(diào)速范圍寬的特點,廣泛應(yīng)用于中小型運動控制系統(tǒng)及高性能控制場合。永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)中,一般采用光電編碼器或者旋轉(zhuǎn)變壓器來檢測轉(zhuǎn)子速度,但是速度傳感器存在著增加電機體積、增加成本、降低系統(tǒng)魯棒性等缺點,這使得永磁同步電機無速度傳感器技術(shù)成為近年來的研究熱點。本文圍繞永磁同步電機無速度傳感器技術(shù)及其相關(guān)問題,進行了理論研究與物理實現(xiàn)。闡述了永磁同步電機矢量控制原理,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了兩種初始位置辨識方法:第一種是脈沖電壓注入方法,基于電機磁飽和效應(yīng),采用角度搜索逼近方式,可通過更多次數(shù)的逼近來提高辨識精度;第二種是高頻信號注入方法,基于電機凸極效應(yīng),高頻信號選擇脈振高頻電壓信號,辨識不依賴于參數(shù)和電機模型,精度較高。設(shè)計了一種高低速分開估算的全速段無速度傳感器算法:低速采用高頻注入法,中高速采用基于電壓模型的方法,二者之間的切換采用線性過渡方式。高頻注入法不依賴于電機參數(shù)和運行工況,能夠利用凸極性在零頻和低頻有效的提取轉(zhuǎn)子位置信息;電壓模型的方法基于電機基波激勵方程,具有良好的動態(tài)性能,二者有效結(jié)合使永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)性能大大提升。在基于TMS320F28062的DSP芯片上設(shè)計了驅(qū)動控制軟件,進行了永磁同步電機無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)的實驗。實驗結(jié)果表明了兩種初始位置辨識算法都具有較高的辨識精度,無速度傳感器系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)性、動態(tài)性、低頻性和抗擾性這四個方面都具有良好的表現(xiàn),證明了所提出方法的有效性和較高的工程實用價值。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步電機 無速度傳感器 初始位置辨識 TMS320F28062
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM341
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 1 緒論11-18
• 1.1 課題研究背景與意義11-12
• 1.2 永磁同步電機無速度傳感器技術(shù)的研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3 本文的主要內(nèi)容及安排16-18
• 2 永磁同步電機無速度傳感器算法18-27
• 2.1 永磁同步電機矢量控制18-21
• 2.2 基于電壓模型的無速度傳感器算法21-23
• 2.3 基于高頻信號注入的無速度傳感器算法23-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 3 永磁同步電機初始位置辨識27-34
• 3.1 基于脈沖電壓信號注入的辨識方法27-29
• 3.2 基于高頻電壓信號注入的辨識方法29-31
• 3.3 初始位置辨識實驗結(jié)果與分析31-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 4 系統(tǒng)平臺的設(shè)計與實驗34-49
• 4.1 系統(tǒng)硬件平臺的設(shè)計34-37
• 4.2 系統(tǒng)軟件架構(gòu)的設(shè)計37-40
• 4.3 無速度傳感器實驗結(jié)果與分析40-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 5 總結(jié)與展望49-51
• 5.1 全文總結(jié)49-50
• 5.2 下一步工作展望50-51
• 致謝51-52
• 參考文獻52-58
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文58

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