基于改进低通滤波算法的无传感永磁同步电机矢量控制研究

发布时间：2020-05-26 22:25

【摘要】：作为电机控制技术发展的热点,无传感器的永磁同步电机控制系统具有结构简单、安装容易和成本低的优势,但其低速运行条件下的控制性能仍然是当前的一个技术难点问题。转子位置角的准确估算是无传感永磁同步电机矢量控制的关键,其估算精度将直接影响电机调速系统的运行性能,尤其是低速性能。前人研究了用以改善感应电机直接转矩控制系统中定子磁链估算性能的改进式低通滤波算法,论文将该思想借鉴到无传感永磁同步电机矢量控制系统中,提出了一种基于改进低通滤波算法的转子位置角估计方法,以提高在低速条件下的转子位置角估算精度以及系统控制性能。论文先从理论上分析了该算法改善无传感永磁同步电机控制系统低速性能的机理,然后通过仿真和实验验证了其有效性。基于该改进算法的无传感永磁同步电机控制系统在电机额定转速3.6%条件下仍然具有良好的运行性能。相比当前领域的现有研究成果(典型值约为6.7%),改进低通滤波算法具有更佳的低速动静态性能。为提高系统的速度跟踪性能,论文采用了一种滑模变结构控制算法代替原有的PI算法以进一步改善系统的控制性能。理论分析、仿真研究和实验结果表明了论文提出的基于改进低通滤波算法的转子位置估计方法的有效性,同时该改进算法具有计算简单、实现容易的优点,因此该改进算法具较好的工程价值和应用前景。
【图文】：

30图 4-2 无传感永磁同步电动机矢量控制的仿真模型Fig.4-2 The vector control simulation model of sensorless PMSM

图 4-3 基于电压模型磁链观测器模块Fig.4-3 The magnetic chain observer module based on the voltage model-3 中，Rs 为电机的定子电阻，，Ls 为电机的定子电感，u_alpha、旋转电压，i_alpha、i_beta 分别为电机输出的三相电流转换的两r_angle 为磁链观测器观测的转子位置角。
【学位授予单位】：上海电机学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM341;TN713

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本文编号：2682493