无位置传感器矢量控制关键技术研究与实现
发布时间：2021-10-21 05:04
永磁同步电机以其高功率密度、高可靠性及低损耗等优点,在运动控制领域应用广泛,其性能优势需要机械式位置传感器采集转子位置、转速数据实现磁场定向控制来保证,而安装位置传感器使系统复杂度增加、可靠性降低,同时成本上升阻碍了厂家使用永磁同步电机的积极性,制约其应用领域。因此,研究低成本的无传感器驱动控制,推广应用永磁同步电机,对于我国永磁材料相关产业链的延伸和拓展具有重要的意义。针对无位置传感器的永磁同步电机驱动控制的关键技术问题,主要研究成果如下:（1）从永磁电机的转子坐标下的数学模型出发,对磁场定向控制方法进行理论分析和仿真研究,阐述了交、直轴电流解耦控制原理,设计并实现了基于空间矢量脉宽调制产生旋转磁场的技术方法。（2）基于电机电气参数,建立逆变器指令电压与电机反馈电流关系的数字化模型,设计自适应滑模观测器进行状态重构,在线估算转子位置及速度,实现无位置传感器的运动参量检测。（3）针对低速启动问题,采用开环V/f及半闭环I/f控制策略,等电机的反电动势增加满足滑模观测器精度要求时,自动换无位置传感器矢量控制模式。设计并实现了多过渡状态切换控制策略,解决了切换过程中的电机抖动、电流剧烈波动...
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PMSM无位置传感器知网关注度曲线
第 2 章 永磁同步电机及矢量控制算法概述2.1 PMSM 的结构及数学模型2.1.1 PMSM 的结构永磁同步电机与普通同步电机相比，区别主要在于使用永磁材料作为电机转子。由于使用永磁体替代了传统的励磁系统，因此，永磁同步电机不再需要励磁绕组、集电环和电刷，整个电机结构更为简单。除此之外，定子系统与普通同步电机基本无差异。由于转子上永磁体的安装结构不同，将会有多种不同形式的永磁同步电机。常见的主要是面贴式、嵌入式和内埋式三种。结构示意图如图 2-1 所示。
3 3 Clarke 变换之后，简化了对电动机的分析很高，需要对两相电流做进一步的变换。Pa个重要环节。考虑一个随电动机转子同步旋两相坐标系”。旋转两相坐标系的直轴（d前 d 轴 2，d 轴与 A 相定子夹角记为 。则cos sinsin cosdqiii i cos sinsin cosdqi iii 如图 2-2 所示， 为直轴与 A 相定子的夹角坐标系中通过i 与i 合成可以得到。到两相成得到。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于估算电流模型的永磁同步电机无速度传感器控制[J]. 张越雷,黄科元,蒋智,黄守道. 电工技术学报. 2016(11)
[2]表贴式永磁同步电机无位置传感器起动新方法[J]. 李洁,周波,刘兵,王龙,倪天恒,徐学海,时仁帅. 中国电机工程学报. 2016(09)
[3]电感法辨识无刷直流电机转子初始位置研究[J]. 花熙文,韩镇锚,胡勤丰,朱万平. 微电机. 2016(04)
[4]永磁同步电机无速度传感器控制系统的研究综述[J]. 杨冰,邓福军. 伺服控制. 2015(Z4)
[5]一种基于线电感变化特征的永磁同步电机转子初始位置检测新方法[J]. 孟高军,余海涛,黄磊,酒晨霄,赵东东. 电工技术学报. 2015(20)
[6]永磁同步电机无传感器控制及其启动策略[J]. 张耀中,黄进,康敏. 电机与控制学报. 2015(10)
[7]永磁同步电机的扰动观测器无位置传感器控制[J]. 陆婋泉,林鹤云,韩俊林. 中国电机工程学报. 2016(05)
[8]IPMSM宽速域范围无位置传感器高性能控制[J]. 汪兆栋,文小琴,游林儒,曾文涛. 华南理工大学学报(自然科学版). 2015(09)
[9]基于改进滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器I/F起动方法[J]. 肖烨然,刘刚,宋欣达,崔臣君,孙庆文. 电力自动化设备. 2015(08)
[10]SVPWM的基本原理与应用仿真[J]. 赵辉,胡仁杰. 电工技术学报. 2015(14)
博士论文
[1]永磁同步电动机高性能无传感器控制技术研究[D]. 易伯瑜.华南理工大学 2014
[2]永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制策略研究[D]. 王子辉.浙江大学 2012
硕士论文
[1]永磁同步电机模型预测控制与无速度传感器控制研究[D]. 高素雨.北方工业大学 2016
[2]永磁同步电机无速度传感器控制系统关键技术研究[D]. 李雷.北方工业大学 2016
[3]基于扩张状态观测器的永磁同步电机无传感器控制技术研究[D]. 张涛.南京航空航天大学 2016
[4]永磁同步电机无位置传感器自适应控制系统研究[D]. 吴婷.辽宁科技大学 2016
[5]永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统的研究[D]. 张耀中.浙江大学 2015
[6]表贴式永磁同步电机无位置传感器驱动技术研究[D]. 刘杰.哈尔滨工业大学 2014
[7]基于模型的电动汽车用永磁同步驱动电机控制器研究[D]. 任晨佳.清华大学 2014
[8]永磁同步电机的参数辨识及其模型预测控制研究[D]. 黄芳艳.中南大学 2014
[9]基于DSP电动汽车永磁同步电机控制系统的研究[D]. 张楠.天津理工大学 2014
[10]基于全阶滑模观测器的IPMSM无位置传感器控制策略研究[D]. 张国强.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3448301
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PMSM无位置传感器知网关注度曲线
第 2 章 永磁同步电机及矢量控制算法概述2.1 PMSM 的结构及数学模型2.1.1 PMSM 的结构永磁同步电机与普通同步电机相比，区别主要在于使用永磁材料作为电机转子。由于使用永磁体替代了传统的励磁系统，因此，永磁同步电机不再需要励磁绕组、集电环和电刷，整个电机结构更为简单。除此之外，定子系统与普通同步电机基本无差异。由于转子上永磁体的安装结构不同，将会有多种不同形式的永磁同步电机。常见的主要是面贴式、嵌入式和内埋式三种。结构示意图如图 2-1 所示。
3 3 Clarke 变换之后，简化了对电动机的分析很高，需要对两相电流做进一步的变换。Pa个重要环节。考虑一个随电动机转子同步旋两相坐标系”。旋转两相坐标系的直轴（d前 d 轴 2，d 轴与 A 相定子夹角记为 。则cos sinsin cosdqiii i cos sinsin cosdqi iii 如图 2-2 所示， 为直轴与 A 相定子的夹角坐标系中通过i 与i 合成可以得到。到两相成得到。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于估算电流模型的永磁同步电机无速度传感器控制[J]. 张越雷,黄科元,蒋智,黄守道. 电工技术学报. 2016(11)
[2]表贴式永磁同步电机无位置传感器起动新方法[J]. 李洁,周波,刘兵,王龙,倪天恒,徐学海,时仁帅. 中国电机工程学报. 2016(09)
[3]电感法辨识无刷直流电机转子初始位置研究[J]. 花熙文,韩镇锚,胡勤丰,朱万平. 微电机. 2016(04)
[4]永磁同步电机无速度传感器控制系统的研究综述[J]. 杨冰,邓福军. 伺服控制. 2015(Z4)
[5]一种基于线电感变化特征的永磁同步电机转子初始位置检测新方法[J]. 孟高军,余海涛,黄磊,酒晨霄,赵东东. 电工技术学报. 2015(20)
[6]永磁同步电机无传感器控制及其启动策略[J]. 张耀中,黄进,康敏. 电机与控制学报. 2015(10)
[7]永磁同步电机的扰动观测器无位置传感器控制[J]. 陆婋泉,林鹤云,韩俊林. 中国电机工程学报. 2016(05)
[8]IPMSM宽速域范围无位置传感器高性能控制[J]. 汪兆栋,文小琴,游林儒,曾文涛. 华南理工大学学报(自然科学版). 2015(09)
[9]基于改进滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器I/F起动方法[J]. 肖烨然,刘刚,宋欣达,崔臣君,孙庆文. 电力自动化设备. 2015(08)
[10]SVPWM的基本原理与应用仿真[J]. 赵辉,胡仁杰. 电工技术学报. 2015(14)
博士论文
[1]永磁同步电动机高性能无传感器控制技术研究[D]. 易伯瑜.华南理工大学 2014
[2]永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制策略研究[D]. 王子辉.浙江大学 2012
硕士论文
[1]永磁同步电机模型预测控制与无速度传感器控制研究[D]. 高素雨.北方工业大学 2016
[2]永磁同步电机无速度传感器控制系统关键技术研究[D]. 李雷.北方工业大学 2016
[3]基于扩张状态观测器的永磁同步电机无传感器控制技术研究[D]. 张涛.南京航空航天大学 2016
[4]永磁同步电机无位置传感器自适应控制系统研究[D]. 吴婷.辽宁科技大学 2016
[5]永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统的研究[D]. 张耀中.浙江大学 2015
[6]表贴式永磁同步电机无位置传感器驱动技术研究[D]. 刘杰.哈尔滨工业大学 2014
[7]基于模型的电动汽车用永磁同步驱动电机控制器研究[D]. 任晨佳.清华大学 2014
[8]永磁同步电机的参数辨识及其模型预测控制研究[D]. 黄芳艳.中南大学 2014
[9]基于DSP电动汽车永磁同步电机控制系统的研究[D]. 张楠.天津理工大学 2014
[10]基于全阶滑模观测器的IPMSM无位置传感器控制策略研究[D]. 张国强.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3448301
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3448301.html
