无刷直流电机无位置传感器起动与控制技术研究

发布时间：2017-12-25 05:12

本文关键词：无刷直流电机无位置传感器起动与控制技术研究　出处：《南京航空航天大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：无刷直流电机的运行需要进行换相控制,传统的无刷直流电机控制系统依靠位置传感器来反馈转子位置以为电子换相装置提供换相信号,而位置传感器的使用也带来了一些弊端,位置传感器对于安装精度要求较高、多加的信号线易受干扰、位置传感器不适宜用于高温潮湿的工程场合,无位置传感器控制技术能够拓展工程场合无刷直流电机的应用。本文设计了一套DSP全数字控制系统,对无位置传感器控制技术进行研究。研究了反电势过零点检测方法,对其中存在的问题进行分析解决,为反电势检测方法的硬件设计与软件补偿方法提供理论参考。针对数字控制系统,根据电机数学模型以及数字控制的离散公式推导建立了电流参考模型,该方法与实际数字控制系统较为接近,能够对转速进行观测。本文提出利用电流参考模型为起动过程提供转速参考。针对传统的三段式开环起动电流大、易受负载影响的种种弊端,在转矩控制模式的基础上,根据有位置传感器的起动特性导出基于I-f恒流升频的单电流闭环起动方法,对整个起动加速过程做了理论公式推导,对影响起动过程的要素做了详细分析,结合电感法解决了I-f恒流升频起动方法存在的反转以及振荡较大的问题。利用MATLAB/Simulink建立了I-f恒流升频起动与反电势法运行控制的系统仿真模型进行仿真分析,理论与仿真分析相符。最后,介绍了系统软硬件的实现方案和调试过程。实验结果验证了上述理论和仿真分析的正确性,能够顺利起动电机,具有较高的鲁棒性,并能适应一定的负载变化;在起动时电流模型参考模型可以提供较为准确的转速参考,从单电流闭环起动控制顺利切换至反电势法正常运行。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM33

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