發(fā)布時間：2021-01-13 20:10

　　隨著電力能源日益緊張,在環(huán)保節(jié)能的大背景下,高效節(jié)能的電機及其先進的控制技術(shù)得到了大力發(fā)展。內(nèi)置式永磁同步電機（Interior Permanent Magnet Synchronous Motor,IPMSM）具有節(jié)能高效、可靠性強、調(diào)速范圍大、效率高等優(yōu)點,在工業(yè)控制中得到了廣泛的應(yīng)用。無位置傳感器技術(shù)是IPMSM控制領(lǐng)域比較先進的技術(shù),此技術(shù)可以替代傳統(tǒng)的位置傳感器,獲得IPMSM轉(zhuǎn)子的位置信息,從而實現(xiàn)IPMSM的控制。但是,現(xiàn)有的IPMSM無位置傳感器技術(shù)還存在模型復雜,估計的位置信息精度不高等問題。本文在IPMSM數(shù)學模型的基礎(chǔ)上,結(jié)合多種控制方法的優(yōu)點,提出了一種基于改進型擾動觀測器的IPMSM無位置傳感器控制方法。在兩相靜止坐標系上,定義了合成反電動勢,將其作為擾動量,建立了IPMSM的改進型擾動觀測器模型。此觀測器利用中間變量的轉(zhuǎn)換,在不添加濾波器的條件下,實現(xiàn)了合成反電動勢的估計。根據(jù)估計的結(jié)果,經(jīng)過鎖相環(huán)（Phase Locked Logic,PLL）并進行相應(yīng)的相位補償后得到了準確的轉(zhuǎn)子位置信息。同時,結(jié)合最大轉(zhuǎn)矩電流比（Maximum Torque Per A... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 無位置傳感器技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究的內(nèi)容
2 內(nèi)置式永磁同步電機矢量控制
    2.1 內(nèi)置式永磁同步電機數(shù)學模型
        2.1.1 內(nèi)置式永磁同步電機的物理模型
        2.1.2 坐標變換
        2.1.3 不同坐標系中的IPMSM數(shù)學模型
    2.2 矢量控制原理
        2.2.1 MTPA控制
    2.3 電壓空間矢量SVPWM技術(shù)
        2.3.1 電壓空間矢量與磁鏈矢量的關(guān)系
        2.3.2 電壓空間矢量
        2.3.3 七段式SVPWM實現(xiàn)方法
    2.4 本章小結(jié)
3 基于擾動觀測器的IPMSM的控制系統(tǒng)
    3.1 擾動觀測器
        3.1.1 擾動觀測器概述
        3.1.2 改進型擾動觀測器
    3.2 基于合成反電動勢的擾動觀測器
        3.2.1 合成反電動勢
        3.2.2 基于合成反電動勢的擾動觀測器模型
        3.2.3 李雅普諾夫穩(wěn)定性
    3.3 基于擾動觀測器的轉(zhuǎn)子位置信息估計
        3.3.1 轉(zhuǎn)子位置與速度估計
        3.3.2 誤差補償
    3.4 IPMSM無位置傳感器控制系統(tǒng)
    3.5 本章小結(jié)
4 控制系統(tǒng)的仿真與分析
    4.1 系統(tǒng)仿真模型
        4.1.1 IPMSM相關(guān)參數(shù)
        4.1.2 系統(tǒng)仿真模型
    4.2 合成反電動勢增益
    4.3 不同狀態(tài)下的仿真結(jié)果與分析
        4.3.1 負載變化
        4.3.2 階躍變化
        4.3.3 斜坡變化
    4.4 本章小結(jié)
5 控制系統(tǒng)實驗平臺設(shè)計
    5.1 控制系統(tǒng)
    5.2 硬件設(shè)計
        5.2.1 系統(tǒng)硬件框圖
        5.2.2 電源模塊
        5.2.3 檢測模塊
        5.2.4 功率驅(qū)動模塊
        5.2.5 主控制器模塊
    5.3 軟件設(shè)計
        5.3.1 程序功能
        5.3.2 系統(tǒng)主程序
        5.3.3 中斷子程序
        5.3.4 擾動觀測器估計轉(zhuǎn)子位置與速度
        5.3.5 PI控制算法
        5.3.6 SVPWM算法
    5.4 實驗結(jié)果與分析
        5.4.1 實驗平臺
        5.4.2 實驗結(jié)果
        5.4.3 實驗結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]永磁同步電機弱磁與過調(diào)制控制策略研究[J]. 陳亞愛,陳煥玉,周京華,甘時霖.  電機與控制應(yīng)用. 2017(11)
[2]基于改進最大轉(zhuǎn)矩電流比控制的電動汽車用內(nèi)嵌式永磁同步電機驅(qū)動控制系統(tǒng)[J]. 張尚坤,顏建虎,楊凱.  電機與控制應(yīng)用. 2017(11)
[3]電機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與政策機遇[J]. 陳偉華.  電機與控制應(yīng)用. 2017(07)
[4]內(nèi)置式永磁同步電機MTPA和弱磁控制[J]. 宋建國,林強強,牟蓬濤,張震.  電力電子技術(shù). 2017(05)
[5]永磁電機的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 劉加嶺,劉全新,杜傳明,阮文陽.  電子技術(shù)與軟件工程. 2016(01)
[6]帶負載轉(zhuǎn)矩估算的非線性觀測器內(nèi)嵌式永磁同步電機無位置傳感器控制策略[J]. 毛永樂,楊家強,趙壽華,陳陽生.  中國電機工程學報. 2016(08)
[7]永磁同步電機的擾動觀測器無位置傳感器控制[J]. 陸婋泉,林鶴云,韓俊林.  中國電機工程學報. 2016(05)
[8]永磁同步電機無傳感器控制的軟開關(guān)滑模觀測器[J]. 陸婋泉,林鶴云,馮奕,韓俊林.  電工技術(shù)學報. 2015(02)
[9]電動汽車驅(qū)動用內(nèi)置式永磁同步電機直交軸電感參數(shù)計算與實驗研究[J]. 符榮,竇滿峰.  電工技術(shù)學報. 2014(11)
[10]內(nèi)置式永磁同步電機寬轉(zhuǎn)速范圍無位置傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制[J]. 邱鑫,黃文新,卜飛飛.  電工技術(shù)學報. 2014(09)

碩士論文
[1]永磁同步電機無電流傳感器矢量控制系統(tǒng)研究[D]. 張信.大連理工大學 2016
[2]基于滑模觀測器的永磁同步電機無傳感器矢量控制研究[D]. 褚丹丹.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[3]電動車用永磁同步電機無傳感器矢量控制系統(tǒng)[D]. 楊帆.大連理工大學 2013
[4]基于模型的電動汽車IPMSM驅(qū)動系統(tǒng)矢量控制[D]. 李崢.合肥工業(yè)大學 2013



本文編號：2975493