永磁同步电机低速无位置传感器控制技术研究
发布时间：2021-10-22 19:52
永磁同步电机因其结构简单、功率因素高、动态响应快等优势广泛应用于高性能电气传动领域。电机可靠控制的关键是获知转子的位置和转速信息,采用机械式位置传感器不仅增加了体积和成本,限制了应用场合,还会降低电机系统整体的可靠性,因此采用无位置传感器控制技术取代机械式传感器具有重要的应用价值,值得深入研究。永磁同步电机低速无位置传感器控制技术需要利用电机的凸极效应。论文围绕无凸极结构的表贴式永磁同步电机,选择了id=0的矢量控制策略,根据其基本数学模型和坐标变换建立了估计旋转坐标系下高频信号激励的数学模型,利用脉振高频电压注入法营造的饱和凸极效应来提取转子位置和转速信息。但受逆变器死区效应、电机参数误差和电流检测误差等因素的影响,用于提取转速和位置信息的位置估计误差信号中叠加了2倍和6倍的转子电角频率谐波,降低了估计转速和位置的精度,将会引发电机产生高频转矩脉动、高频噪声等一系列问题,削弱了无位置传感器控制运行的可靠性。为此设计了两个二阶广义积分器串联的形式分别消除特定次谐波以优化位置估计误差信号,使估计的转速和位置精度更高,从而减小了电机转子位置的波动,提高了电机系统运行的稳定性。通过Matla...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SOGI滤波特性分析仿真模型
4脉振高频电压注入法的仿真与分析394脉振高频电压注入法的仿真与分析为了验证脉振高频电压注入法优化方案的有效性，本章在Matlab/Simulink仿真环境下，建立了位置估计误差信号优化前后的对比仿真模型，并介绍了各子模块的搭建过程。首先对优化方案的可行性进行了仿真分析，然后对优化前后电机运行在各种工况下的实验结果进行了对比分析。4.1脉振高频电压注入法的系统仿真模型根据图3.2所示的脉振高频电压注入法的原理框图，可知对应的仿真模型应包含转速和负载给定模块、坐标变换模块、SVPWM模块、直流电源模块、PMSM模块以及转子位置跟踪观测器模块。下面详细说明几种主要模块的搭建方法。4.1.1坐标变换模块由2.2节的内容已知PMSM常用三种坐标系之间的变换关系，各模块的建立分别如图4.1、图4.2和图4.3所示。图4.1Clark变换模块图4.2Park变换模块
4脉振高频电压注入法的仿真与分析394脉振高频电压注入法的仿真与分析为了验证脉振高频电压注入法优化方案的有效性，本章在Matlab/Simulink仿真环境下，建立了位置估计误差信号优化前后的对比仿真模型，并介绍了各子模块的搭建过程。首先对优化方案的可行性进行了仿真分析，然后对优化前后电机运行在各种工况下的实验结果进行了对比分析。4.1脉振高频电压注入法的系统仿真模型根据图3.2所示的脉振高频电压注入法的原理框图，可知对应的仿真模型应包含转速和负载给定模块、坐标变换模块、SVPWM模块、直流电源模块、PMSM模块以及转子位置跟踪观测器模块。下面详细说明几种主要模块的搭建方法。4.1.1坐标变换模块由2.2节的内容已知PMSM常用三种坐标系之间的变换关系，各模块的建立分别如图4.1、图4.2和图4.3所示。图4.1Clark变换模块图4.2Park变换模块
【参考文献】：
期刊论文
[1]永磁同步电机无位置传感器控制谐波抑制策略研究[J]. 杨淑英,刘世园,李浩源,刘善宏,张兴. 中国电机工程学报. 2019(20)
[2]基于高频注入的永磁同步电机零低速下位置传感器失效故障容错控制[J]. 杜思宸,全力,朱孝勇,张丽,左月飞. 中国电机工程学报. 2019(10)
[3]一种可抑制逆变器非线性影响的永磁同步电机无位置传感器控制策略[J]. 邓国发,王辉,吴轩,黄守道,黄科元. 中国电机工程学报. 2018(24)
[4]基于改进型滑模观测器的PMSM无位置传感器控制[J]. 华志广,窦满峰,赵冬冬,颜黎明,姬军鹏,杨剑威. 西北工业大学学报. 2018(04)
[5]一种稳定的高速永磁同步电机V/F控制方法[J]. 朱小芬,黄科元,黄守道. 电力电子技术. 2018(07)
[6]脉振高频电压注入SPMSM无位置传感器控制的估计误差分析与抑制方法[J]. 刘兵,周波. 中国电机工程学报. 2018(14)
[7]基于高频信号注入的永磁同步电机无传感器控制技术综述[J]. 李浩源,张兴,杨淑英,李二磊. 电工技术学报. 2018(12)
[8]永磁同步电机位置检测偏差对驱动系统性能的影响研究[J]. 王海兵,赵荣祥,汤胜清,杨欢. 电工技术学报. 2018(04)
[9]HITCE陶瓷阵列封装板级互联可靠性研究[J]. 蒋长顺,仝良玉,张国华. 电子与封装. 2018(01)
[10]内置式永磁同步电机低速无位置传感器控制[J]. 鲁家栋,刘景林. 电机与控制学报. 2018(03)
博士论文
[1]永磁同步电机调速系统无位置传感器控制技术研究[D]. 吴春.西北工业大学 2016
[2]永磁同步电机直接转矩控制技术研究[D]. 樊明迪.西北工业大学 2014
[3]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]基于改进滑模观测器的SPMSM无位置传感器技术研究[D]. 安琦.哈尔滨工业大学 2018
[2]PMSM无位置传感器混合控制策略研究[D]. 于帅.浙江大学 2017
[3]永磁同步电机的低成本控制系统研究[D]. 张幸浩.浙江大学 2015
[4]宽转速范围永磁同步电机的无位置传感器控制[D]. 赵承亮.南京航空航天大学 2013
[5]嵌入式永磁同步电机无位置传感器控制研究[D]. 王康.浙江大学 2013
本文编号：3451749
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SOGI滤波特性分析仿真模型
4脉振高频电压注入法的仿真与分析394脉振高频电压注入法的仿真与分析为了验证脉振高频电压注入法优化方案的有效性，本章在Matlab/Simulink仿真环境下，建立了位置估计误差信号优化前后的对比仿真模型，并介绍了各子模块的搭建过程。首先对优化方案的可行性进行了仿真分析，然后对优化前后电机运行在各种工况下的实验结果进行了对比分析。4.1脉振高频电压注入法的系统仿真模型根据图3.2所示的脉振高频电压注入法的原理框图，可知对应的仿真模型应包含转速和负载给定模块、坐标变换模块、SVPWM模块、直流电源模块、PMSM模块以及转子位置跟踪观测器模块。下面详细说明几种主要模块的搭建方法。4.1.1坐标变换模块由2.2节的内容已知PMSM常用三种坐标系之间的变换关系，各模块的建立分别如图4.1、图4.2和图4.3所示。图4.1Clark变换模块图4.2Park变换模块
4脉振高频电压注入法的仿真与分析394脉振高频电压注入法的仿真与分析为了验证脉振高频电压注入法优化方案的有效性，本章在Matlab/Simulink仿真环境下，建立了位置估计误差信号优化前后的对比仿真模型，并介绍了各子模块的搭建过程。首先对优化方案的可行性进行了仿真分析，然后对优化前后电机运行在各种工况下的实验结果进行了对比分析。4.1脉振高频电压注入法的系统仿真模型根据图3.2所示的脉振高频电压注入法的原理框图，可知对应的仿真模型应包含转速和负载给定模块、坐标变换模块、SVPWM模块、直流电源模块、PMSM模块以及转子位置跟踪观测器模块。下面详细说明几种主要模块的搭建方法。4.1.1坐标变换模块由2.2节的内容已知PMSM常用三种坐标系之间的变换关系，各模块的建立分别如图4.1、图4.2和图4.3所示。图4.1Clark变换模块图4.2Park变换模块
【参考文献】：
期刊论文
[1]永磁同步电机无位置传感器控制谐波抑制策略研究[J]. 杨淑英,刘世园,李浩源,刘善宏,张兴. 中国电机工程学报. 2019(20)
[2]基于高频注入的永磁同步电机零低速下位置传感器失效故障容错控制[J]. 杜思宸,全力,朱孝勇,张丽,左月飞. 中国电机工程学报. 2019(10)
[3]一种可抑制逆变器非线性影响的永磁同步电机无位置传感器控制策略[J]. 邓国发,王辉,吴轩,黄守道,黄科元. 中国电机工程学报. 2018(24)
[4]基于改进型滑模观测器的PMSM无位置传感器控制[J]. 华志广,窦满峰,赵冬冬,颜黎明,姬军鹏,杨剑威. 西北工业大学学报. 2018(04)
[5]一种稳定的高速永磁同步电机V/F控制方法[J]. 朱小芬,黄科元,黄守道. 电力电子技术. 2018(07)
[6]脉振高频电压注入SPMSM无位置传感器控制的估计误差分析与抑制方法[J]. 刘兵,周波. 中国电机工程学报. 2018(14)
[7]基于高频信号注入的永磁同步电机无传感器控制技术综述[J]. 李浩源,张兴,杨淑英,李二磊. 电工技术学报. 2018(12)
[8]永磁同步电机位置检测偏差对驱动系统性能的影响研究[J]. 王海兵,赵荣祥,汤胜清,杨欢. 电工技术学报. 2018(04)
[9]HITCE陶瓷阵列封装板级互联可靠性研究[J]. 蒋长顺,仝良玉,张国华. 电子与封装. 2018(01)
[10]内置式永磁同步电机低速无位置传感器控制[J]. 鲁家栋,刘景林. 电机与控制学报. 2018(03)
博士论文
[1]永磁同步电机调速系统无位置传感器控制技术研究[D]. 吴春.西北工业大学 2016
[2]永磁同步电机直接转矩控制技术研究[D]. 樊明迪.西北工业大学 2014
[3]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]基于改进滑模观测器的SPMSM无位置传感器技术研究[D]. 安琦.哈尔滨工业大学 2018
[2]PMSM无位置传感器混合控制策略研究[D]. 于帅.浙江大学 2017
[3]永磁同步电机的低成本控制系统研究[D]. 张幸浩.浙江大学 2015
[4]宽转速范围永磁同步电机的无位置传感器控制[D]. 赵承亮.南京航空航天大学 2013
[5]嵌入式永磁同步电机无位置传感器控制研究[D]. 王康.浙江大学 2013
本文编号：3451749
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