基于零矢量电流微分的永磁电机转子位置估计方法研究

发布时间：2021-07-11 08:15

　　在现代高品质电驱动系统中,永磁同步电机逐渐成为主流部件,这是由于永磁同步电机在动态响应、功率密度和效率等方面有较为突出的优势。目前,矢量控制系统广泛应用,矢量控制方案能够充分利用永磁同步电机的上述优点。在永磁电机矢量控制系统中,需要获取准确的电机转子位置信息对转速和电流信息进行闭环控制。使用位置传感器不仅会增加系统的体积,同时还会增加系统的成本,降低鲁棒性。因此研究无位置传感器永磁电机控制方案对于工业应用有重要意义,无传感器控制方案能够有效提高系统可靠性,降低系统成本。论文首先分析了PMSM无位置传感器控制技术的发展现状。特别是在低速运行区域,由于该转速域永磁同步电机的反电动势很小,反电势法无法被利用,因此低速段无传感器控制是该领域的难点。在建立永磁同步电机在低速运行时的数学方程基础上,对永磁电机低速运行的特点进行了分析,为研究低速域无传感器控制方法奠定了基础。然后研究了三相坐标系下基于有效矢量和零矢量电流微分信息提取的永磁同步电机转子位置估测方案。在低速和零速状态下,矢量控制模式中的电机有效电压矢量时间很短,因此零电压矢量区间会显著增加,可以建立电机在零电压矢量区间的方程,因此本文提... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及研究的目的和意义
    1.2 国内外研究现状分析
        1.2.1 永磁电机无传感器控制技术研究现状
        1.2.2 高频信号注入法
        1.2.3 基于电流微分信息的转子位置估计方法
    1.3 论文的主要研究内容
第2章 永磁同步电机模型及矢量控制系统原理
    2.1 引言
    2.2 永磁同步电机数学模型
        2.2.1 三相静止坐标系模型
        2.2.2 正交静止坐标系模型
        2.2.3 旋转正交坐标系模型
    2.3 永磁同步电机矢量控制方案
        2.3.1 矢量控制算法分析
        2.3.2 PMSM无传感器控制系统结构
    2.4 本章小结
第3章 基于电流微分的位置提取方法
    3.1 引言
    3.2 转子位置估计原理
        3.2.1 有效电压矢量区间转子位置提取方法
        3.2.2 零矢量区间提取方法分析
        3.2.3 转子位置信息提取原理
    3.3 电机参数影响分析
        3.3.1 电机参数对位置估测误差影响分析
        3.3.2 转子位置估计精度提升策略
    3.4 本章小结
第4章 零电压矢量区间定子电流及微分量采样方法
    4.1 引言
    4.2 电流微分计算误差对转子位置估测结果的影响
        4.2.1 零矢量区间电流变化分析
        4.2.2 电流及电流微分误差的影响分析
    4.3 电流采样方案设计
    4.4 本章小结
第5章 永磁同步电机无位置传感器控制系统实验
    5.1 引言
    5.2 永磁同步电机实验平台
    5.3 转子位置估计方法实验结果及分析
        5.3.1 不同电流采样方案的实验结果
        5.3.2 无传感器控制的运行实验结果
        5.3.3 权重更新算法下转子位置估计实验结果
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]一种改进的永磁同步电机低速无位置传感器控制策略[J]. 李孟秋,王龙.  电工技术学报. 2018(09)
[2]PWM电压源逆变器非线性因素迭代学习补偿[J]. 吴春,齐蓉.  中国电机工程学报. 2015(03)
[3]电压型逆变器非线性的分析及补偿[J]. 陈斌,王婷,吕征宇,姚文熙.  电工技术学报. 2014(06)
[4]永磁同步电机矢量控制双滑模模型参考自适应系统转速辨识[J]. 王庆龙,张兴,张崇巍.  中国电机工程学报. 2014(06)
[5]永磁同步电机无位置传感器运行场路耦合分析[J]. 年珩,贺益康,黄雷.  中国电机工程学报. 2008(18)
[6]基于扩展卡尔曼滤波器的永磁同步电机转速和磁链观测器[J]. 张猛,肖曦,李永东.  中国电机工程学报. 2007(36)
[7]基于观测器的永磁电机转子位置和速度估计方法[J]. 王丽梅,田明秀,郑建芬.  沈阳工业大学学报. 2005(02)

硕士论文
[1]基于载频信号注入的永磁电机无传感控制策略研究[D]. 王莹.哈尔滨工业大学 2016
[2]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：3277710