基于仿生计算的PMSM位置辨识方法研究

发布时间：2020-04-09 10:29

【摘要】：随着IGBT、微处理器、控制理论以及智能仿生算法等不断的发展,交流永磁同步电机(PMSM)被广泛应用各种运动控制中,为了使永磁同步电机获得良好的调速性能,需要在电机上安装机械式位置传感器,构成闭环反馈调速,然而在电机上安装编码器,会使装置的成本提高、同时也增大了装置的体积。由于使用机械传感器受环境影响较大,增加系统的维护。针对于这些问题,提出了交流永磁同步电机(PMSM)的无位置传感技术。永磁同步电机(PMSM)的无位置传感技术在电机控制中领域日益受到广泛的应用,例如在新能源电动汽车中的应用已成发展趋势。无位置传感器的研究本文选择滑模变结构方法,但是,传统滑模变结构方法,存在强“抖振”现象以及反电动势中噪声,影响控制系统精度,为此文中提出改进型滑模变结构方法,从减弱“抖振”和消除噪声方面来提高整个装置控制准确性和稳定性,寻找最优PI调节参数时,传统PI控制器需要花费大量的时间,为此提出在传统PI调节器中加入仿生计算,加快装置快速响应能力。1.本文说明永磁同步电机的种类及相关数学模型。一定假设条件下,给出永磁同步电机具体数学表达式。2.介绍现在比较成熟的电机控制方法空间矢量控制方法(SVPWM),选用Id=0控制策略,建立仿真模型。3.无位置传感器的研究主要分为电机转速小的情况下以及转速中高速两种,电机转速小时,常用高频注入法,但是由于该方法使用受到电机类型的影响,使用范围不广,模型参考自适应方法(MRAS),控制系统受电动机本身的参数影响大,所以本文选滑模观测器无位置传感器方法作为研究对象,对滑模观测器无位置传感器方法的基本原理进行了介绍。同时由于滑模观测器进行估算时存在明显滑模抖振现象,影响估算的精度,为此本文设计改进滑模观测器法。4.设计了仿生计算中遗传算法,在模糊控制以及在PI控制器中的应用,提出了改进模糊PI控制。5.在理论基础上,搭建Simulink仿真模型,结果证明改进仿生算法提高控制系统精度、快速性、稳定性。实际中运用TI公司DSP2812作为控制芯片,硬件上的功率开关元件采用了智能功率模块IPM,实验证明滑模观测器的无位置传感器控制方法,具有鲁棒性好、控制精度高和易于用于工程中等特点,具有一定实用性。
【图文】：

功率变换主电路图

实验硬件平台Fig.5.11experimentalhardwareplatform
【学位授予单位】：上海应用技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM341

【参考文献】

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本文编号：2620638