永磁同步电机自适应无传感器速度跟踪控制

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1、AdaptiveSpeedTrackingControlforSensorlessPermanentMagnetSynchronousMotorAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringbyLvJing(ControlTheoryandControlEngineering)ThesisSupervisor：ProfessorYuShuangheJune2013大连海

2、事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成硕士学位论文!：丞磁回生电扭自适廑玉佳壁墨速廛垦睦躔撞剑：：。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：嫜学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机

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4、砂6日中文摘要摘要永磁同步电机由于具有体积小、可靠性好、效率高等良好的特性，现已在各种高性能要求的系统中得到广泛应用。通常情况下，驱动永磁同步电机需要用机械传感器对电机速度及转子磁极的位置进行检测。但是，机械传感器的存在使系统的可靠性降低，复杂性和成本增加。同时也限制了电机在特殊场合的应用。为了克服机械传感器的不足，无传感器控制问题成为电机控制领域的研究热点之一。无传感器控制是指在交流电机控制系统中，不加入速度和位置传感器，利用定子电压或者定子电流等变量替代传感器对系统位置和速度进行估计，实现对电机进行控制的目的。本文利用自适应控制算法，对无传

5、感器永磁同步电机设计自适应控制器以达到速度跟踪的目的。自适应控制系统就是一个有适应能力的系统，这个系统能够根据环境和系统参数的改变，自动校正系统使之保持最优或者接近最优的工作状态。本文首先简单介绍了永磁同步电机的优点、发展现状、应用，对现有的永磁同步电机的控制方法进行了总结，并且介绍了未来永磁同步电机的发展趋势。然后介绍了永磁同步电机的结构和分类，并且着重介绍了永磁同步电机分别在三相静止坐标系、两项静止坐标系和两相旋转坐标系下的数学模型，之后描述了电机模型在坐标系问的CLARKE变换和PARK变换。在对无传感器控制和自适应控制系统的定义、原理及

6、研究现状作了详细介绍之后，利用永磁同步电机实际模型，在只有定子电流和定予电压作为反馈已知的情况下，设计出了一个六阶的非线性自适应控制算法，实现了对电机速度的跟踪，并且对转子位置进行了闭环估计。最后根据所设计的自适应控制器，在MATLAB环境下对永磁同步电机系统进行仿真，证明了该自适应控制器具有良好的控制特性，能够实现速度跟踪，并且在存在干扰的情况下仍然能够达到控制目的，从而证明了该控制器具有良好的鲁棒一陛。关键词：永磁同步电机；无传感器控制技术；自适应控制器；速度跟踪控制英文摘要ABSTRACTDuetoitssmallsize，goodrel

7、iability，highefficiencyandgoodcharacteristics，permanentmagnetsynchronousmotorhasbeenwidelyusedinavarietyofhigh-performancerequirementsofthesystem．Undernormalcircumstances，mechanicalsensorsareusedtodrivepermanentmagnetsynchronousmotoronthemotorspeedandthepositionoftherotorpol

8、esdetected．However，thepresenceofamechanicalsensorsystemcouldreducethereliab