永磁同步电机无位置传感器的研究

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1、中图分类号：TM341.48密级：公开UDC：本校编号：硕士学位论文论文题目：永磁同步电机无位置传感器的研究研究生姓名：左瑜君学号：0211453学校指导教师姓名：滕青芳职称：教授申请学位等级：工学硕士学位专业：控制理论与控制工程论文提交日期：2014.6.13论文答辩日期：2014.6.9万方数据硕士学位论文永磁同步电机无位置传感器的研究ResearchonPositionSensorlessofPermanentMagnetSynchronousMotor作者姓名：左瑜君学科、专业：控制理论与控制工程学号：0211453指导教师：滕青芳教授完成日期：2014年4月21日兰州交通大

2、学LanzhouJiaotongUniversity万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含兰州交通大学获得或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通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，并采用影印、缩印或扫描等复制

3、手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日万方数据兰州交通大学硕士学位论文摘要PMSM(PermanentMagnetSynchronousMotor,永磁同步电机)具有较小的体积、简单的结构、较小的损耗、较小的转动惯量、性能可靠、对环境的适应能力强、控制和维护方便等优点，逐渐在交流驱动系统中得到广泛的应用。应用PMSM无位置传感器控制不但可以降低系统成本，而且可以提高系统的可靠性。因此，近年PMSM无位置传感器成为电机控制领域的研究热点，国内外

4、已经提出许多不同的的控制策略和算法。针对现阶段的无位置传感器技术都不能实现PMSM全速范围的观测，本文主要研究不同速度范围的无位置传感器技术相结合的复合控制方法，从而实现PMSM驱动系统在全速度范围的无位置传感器控制。主要研究内容为：(1)在查阅国内外相关文献之后，阐述PMSM无位置传感器控制的优点，并对当前PMSM无位置传感器的估计法进行分类总结，最后提出全速范围估计PMSM位置和转速的复合法。(2)介绍永磁电机的分类和结构，并建立PMSM在三相静止坐标系ABC、两相静止坐标系αβ、两相转子旋转坐标dq的数学模型。介绍PMSM控制策略，并在两相转子旋转坐标dq基础上，选择矢量控制中

5、的id=0控制策略，为后续观测器的研究奠定基础。(3)详细介绍并分析MRAS(ModelReferenceAdaptiveSystem,模型参考自适应系统)观测器对PMSM位置和转速的估计原理。针对MRAS依赖于精确的电机模型，对电机参数和扰动比较敏感的特点，提出将滑模变结构理论引入到MRAS的自适应率中，设计变结构的MRAS位置和转速观测器。在此基础上，利用MATLAB/Simulink仿真工具搭建PMSM无位置传感器矢量控制系统的模型，并对其仿真研究。(4)针对MRAS观测器在低速时不能很好的估计PMSM位置和转速的缺点，提出基于脉振高频电压信号注入法和MRAS相结合的位置和转速

6、的复合估计法。低速时位置和转速的估计采用脉振高频电压信号注入法，中高速时采用MRAS，最终实现全速范围内位置和转速的准确估计和控制。通过MATLAB/Simulink仿真验证位置和转速的复合辨识方法可以在全速范围内运行。关键词：永磁同步电机；无位置传感器；模型参考自适应；高频注入法；复合辨识方法论文类型：应用基础研究-I-万方数据永磁同步电机无位置传感器的研究AbstractPermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)owingtoitssmallersize,simplestructure,smallerloss,smallermomentofiner

7、tia,reliableperformance,strongabilitytoadapttotheenvironment,easycontrolandmaintenance,etc.,havegraduallywidelyusedinACdrivesystem.ThepositionsensorlessPMSMcontrolsystemcannotonlyreducecosts,butalsoimprovethereliabilityofthesystem