基于高频注入法的永磁同步电机控制系统研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文基于高频注入法的永磁同步电机控制系统研究作者姓名；指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：王方玉王安娜教授东北大学信息科学与工程学院硕士学科类别：专业学位电气工程、2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7‘月答辩委员会主席：王大志王大志、崔龙东北大学2014年6月万方数据AThesisinElectricalEngineeringResearchontheControlSystemofPermanentMagnetSynchron

2、ousMotorBasedonHigh—frequencySignalInjectionByWangFangyuSupervisor：ProfessorWangAnnaNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者

3、签名：王历玉日期：如畔6目钙蹲学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口学位论文作者签名：互匀五签字日期：劢僻6月钐臼两年一导师签名：王翔p签字日期：驯僻铜弦目万方数据东北大学硕士学位论文摘要基于高频注入法的永磁同步电机控制系统研究摘要近年

4、来，永磁同步电动机(PermanentMagnetSynchronousMotor，PMSM)以其体积小、损耗低、效率高等优异性能在大功率传动领域得到了广泛的应用，永磁同步电动机的精确控制需要转予的位置信息，最常用的方法是在转子轴上安装位置传感器来测量电机转子的转速和位置信息。但是高精度、高分辨率的速度和位置传感器通常价格比较昂贵，这样不仅增加了整个系统的成本，同时还造成』，接线的复杂，限制了驱动装置在恶劣环境下的应用。因此，研究永磁同步电机的无位置传感器技术具有重要的现实意义，它主要依据电机的数学方程间接估

5、算转速和转子位置。其中，脉振高频电压信号注入法的系统结构实现相对比较简单，而且无需大量的坐标运算和数字滤波器。本文分析了脉振高频电压信号注入法的基本原理，建立了在高频信号激励下的内埋式永磁同步电机的数学模型。研究了基于脉振高频电压注入法的控制策略，采用脉振高频电压信号注入法估算PMSM的转子位置信息，利用电动机绕组所产生的相关电信号，通过设计的PII控制算法估计出转子的速度和位置信息，设计了转子极性判断部分用以区分转子的N、S极，可以实现位置的准确估计。建立了基于脉振高频电压注入法的PMSM无传感器矢量控制系

6、统仿真模型，对转子位置估计值与实际值、转子位置估计误差以及转速估计值与实际值进行了比较仿真实验，实验结果表明，脉振高频电压信号注入法能够在全速度范围内准确检测出转子的位置，同时使系统具有较好的静、动态响应特性。开发丫以DSP为控制核心的PMSM无位置传感器矢量控制系统的实验平台，分别进行了软硬件设计，实现了永磁同步电机调速系统的无传感器运行。对控制系统进行了实验验证。实验结果表明，基_J二脉振高频电压信号注入的转子位置自检测方法可以实现无位置传感器运行，而且对电动机参数的变化不敏感，对外界的干扰也具有很好的鲁

7、棒性。关键词：永磁同步电机；无传感器控制；高频注入法；转子位置万方数据东北大学硕士学位论文AbstractResearchontheControlSystemofPermanentMagnetSynchronousMotorBasedonHigh·-frequencySignalInjectionAbstractInrecentyearsthepermanentmagnetsynchronollSmotor(PMSM)hasbeenwidelyusedinthepowertransmissionareasdu

8、etoitsexcellentperformance，suchassmallsize，lowloss，highefficiencyandSOon．PrecisecontrolofPMSMneedsrotorpositioninformation．Themostcommonlyusedmethodismountingamechanicalsensorontherotorshafttomeasureth