基于滑模观测器的永磁同步电机矢量控制研究

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1、丈ｉｌ嫂－大摩ＤＡＬＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＡＮＵＮ硕士芽位记文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮＭ基于滑模观测器的永磁同步电机矢量控制研究学科专业＿＿电力＿电无与虫方偟致＿＿ｉ作者姓名ｆＥｌ指导教师＿＿一－孙－建１掘－２０５４Ｂ答辩日期ｉ＾Ｍ＿硕士学位论文基于滑模观测器的永磁同步电机矢量控制研究ＶｅｃｔｏｒＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍＲｅｓｅａｒｃｈｉｎｇｏｆＰＭＳＭＢａｓｅｄｏｎＳｙｎｏｖｉａｌＯｂｓｅｒｖｅｒ作者姓名：王平羽学科、

2、专业：电力电子与电力传动学号：２１２１３０１９指导教师：孙建忠威二Ｉ完成日期：太違理工大摩ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关

3、法律责任。、Ｓ学位论文题目ｆｅ聰祐初辦政張糊对ｊ：ｆｅ龍ｊ￣么＞／作者签名：狄戰日期：丄年／月曰大连理工大学硕士学位论文摘要永磁同步电机因为具有调速范围宽、精度高、效率好、适应性强等特点，目前正逐步取代直流电机和普通交流变频电机的应用地位，在很多领域中都得到广泛应用，因此我们对永磁同步电机的运行性能有了越来越高的要求。传统的调速系统里电机转子的位置以及实时的速度信息需要利用机械传感器来确定，这样不但会增加电机的成本，还会使电机易受到外界的干扰而降低电机运行的可靠性，因此釆用无传感器的调速系统受到普遍关注。本文主要以

4、表贴式永磁同步电机为研究对象。首先详细介绍了永磁同步电机基于不同坐标系下的数学模型，建立了变量之间的关系，之后分析了脉宽调制技术（ＳＶＰＷＭ），采用以定子电流最优理论＝０的矢量控制方法。基于永磁同步电机在两相静止坐标系下的数学模型，本文根据滑模变结构的控制理论，主要设计并改进了利用定子电流、电压以及反电动势等相关变量的滑模观测器来估算电机位置和速度的计算公式，使计算方法更加简单，并且改进后的滑模观测器能够克服传统滑模观测器因低通滤波器而引起相位滞后问题，提高了系统的估算精度，使控制律易于实现。整个控制系统采用双闭环结。构，并在ＭＡＴＬＡＢ

5、／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的仿真平台上建立了完整的矢量控制体系最后通过分析仿真结果，验证了本文改进的滑模观测器具有较髙的精确度和较强的鲁棒性。实验的硬件部分主要是利用ＤＳＰＴＭＳ３２０Ｆ２８３３５为核心控制芯片设计了电机整体的控制电路，驱动电路则主要采用了ＨＣＰＬ３１２０和ＨＣＰＬ３１６Ｊ这两种光親芯片来提高驱动能力，对ＩＧＢＴ的通断进行控制，并以电流型控制芯片ＵＣ３８４４为电路里各个模块提供稳定的电压；软件部分主要运用Ｃ语言和汇编语言进行混合编程，在平台ＣｏｄｅＣｏｍｐｏｓｅｒＳｔｕｄｉｏＶ４．２的开发系统中编写电机的控制程序。最后通过多次

6、实验，详细地分析了根据系统检测和总结所得到的部分波形和数据一，进步验证了该控制系统的高精度和强鲁棒性。关键词：永磁同步电机；矢量控制；滑模观测器；ＴＭＳ３２０Ｆ２８３３５－－Ｉ基于滑模观测器的永磁同步电机矢量控制研究ＶｅｃｔｏｒＣｏｎｔｒｏｌＳｓｔｅｍＲｅｓｅａｒｃｈｉｎｏｆＰＭＳＭＢａｓｅｄｏｎＳｎｏｖｉａｌｙｇｙＯｂｓｅｒｖｅｒＡｂｓｔｒａｃｔＰｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒｓ（ＰＭＳＭ）ａｒｅｎｏｗｇｒａｄｕａｌｌｙｒｅｐｌａｃｉｎｇＤＣｍｏｔｏｒｓａ

7、ｎｄｖａｒｉａｂｌｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙＡＣｍｏｔｏｒｓｉｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｒｓｕｐｅｒｉｏｒｆｅａｕｒｅｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｗｉｄｅｓｅｅｄｒａｎｅｈｉｈａｃｃｕｒａｃｒｅａｔｅｆｆｉｃｉｅｎｃａｎｄｓｒｏｎａｄａｔａｂｉｌｉｔ．Ｈｏｗｅｖｅｒｈｉｈｅｒｐｇ，ｇｙ，ｇｙ，ｇｐｙ，ｇ＇ｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆＰＭＳＭｓｏｐｅｒａｔｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｒｅｘｔｅｎｓｉｖｅｕｓｅｉｎｑｍｏｒｅｓｉｔｕａｔ