基于高频旋转电压注入法对ipmsm无传感控制技术研究

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1、万方数据学校代码：10225学号：S14214学位论文基于高频旋转电压注入法对IPMSM无传感控制技术研究指导教师姓名：申请学位级别：论文提交日期：授予学位单位：吕睿龙孙丽萍教授硕士2014．4东北林业大学学科专业：控制理论与控制工程论文答辩日期：2014．6授予学位日期：2014．6答辩委员会主席：论文评阅人：聋夕厶栉素大学万方数据UniversityCode：10225RegisterCode：㈣Y2㈣72㈣30㈣75DissertationfortheDegreeofMasterHigh·-frequencyvolt

2、ageinjectionmethodforrotationsensingtechnologyIPMSMNoControlCandidate：Supervisor：AssociateSupervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：DateofOralExamination：University：LvRuilongProf．SunLipingMasterControlTheoryandControlEngineeringApril，2014NortheastForestry万方数据

3、摘要随着数字电子技术以及永磁材料的发展，永磁同步电机(PMSM)在实际生活中得到广泛运用。目前所使用的永磁同步电机驱动系统主要通过机械传感器对电机转子位置进行采集。本文对通过高频旋转电压注入法来实现永磁同步电机无传感控制系统的方法进行研究。首先对内嵌式永磁同步电机数学模型进行建立和分析。采用高频旋转电压注入法的基本原理，对IPMSM高频响应电流进行推导、提取等方法分析。通过仿真对高频响应电流进行提取及解调，从而使内嵌式永磁同步电机获得带有电机转子位置信息的负序分量。在分析饱和状态下的电机模型同时，通过IPMSM凸极磁饱和特

4、性对电机转子初始位置进行判断。找出对影响估算电机转子位置的因素，设计了带有补偿效果的龙伯格观测器，对系统估算误差进行补偿。使用Matlab仿真软件对所设计的龙伯格观测器及实验原理进行验证。无传感控制系统既可以提高电机控制系统的适应性和可靠性，同时也节约了因机械传感器所增加的成本。最后本文对内嵌式永磁同步电机实验平台进行搭建，以英飞凌XMC4500单片机为基础对高频旋转电压注入法的硬件驱动系统进行设计，并使用C语言对软件系统进行编程。实验表明使用高频旋转电压注入法估算IPMSM转子位置方法的正确性以及可行性。关键词永磁同步电

5、机；高频注入；XMC4500；无传感控制；龙伯格观测器万方数据AbstractWiththedevelopmentofdigitalelectronictechnologyandpermanentmagnetmaterials，PermanentMagnetSynchronousMotor(PMSM)hasbeenwidelyusedinreallife．ThedrivesystemofPMSMcurrentlyusedismainlythroughthemechanicalsensortocollectthepositi

6、onsofmotorrotors．ThisessaymainlystudiesaboutthemethodofachievingthesensorlesscontrolsystemofPMSMbythewayofhighfrequencyrotatingvoltagei巧ecfion．Inthefirstplace，IestablishedandanalyzedthemathematicalmodelsofInteriorPermanentMagnetSynchronousMotor(IPMSM)．ItWasthrough

7、thefundamentalofhighfrequencyrotatingvoltageinjectiontodeducetheIPMSMhighfrequencyresponsecurrentandtoanalyzeitsextractionmethod．Theextractionanddemodulationofhighfrequencyresponsecurrentswerethroughthesimulation．Thereby,negativesequencecomponentswiththeinformatio

8、nofmotorrotorpositionswereacquired．Andthen，thisessayanalyzedthemotormodelsundersaturationandidentifiedtheinitialpositionsofrotorsinaccordancewiththeIPMS