基于mras的无速度传感器矢量控制系统的研究与实现

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1、万方数据AThesisinCircuitsandSystemsResearchandImplementationofSensorlessVectorControlSystemBasedonMRASbyWuChuanpingSupervisor：ProfessorWangXuNortheasternUniversityMay2012mmml，帅4叭8㈣丝哪哪!ⅢO眦J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，

2、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。学位论文作者签名：妥5之事1日期：2．oa年6月z牛固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：灵彳专子签字日

3、期：讪D绎f同2．oc61．I．两年∥导师签名：1芤尘签字日期：Ⅻ自午石月≯争埘万方数据东北大学硕士学位论文摘要基于MRAS的无速度传感器矢量控制系统的研究与实现摘要永磁同步电动机的矢量控制需要精确的转子磁极位置信号去实现磁场定向，通常采用机械式位置传感器如光电编码器、霍尔传感器等来对电机转子的转速和位置进行检测，但这些机械式位置传感器的使用增大了电机的体积和转轴的转动惯量，增加了系统的成本，并且降低了系统的可靠性，限制了电机的使用环境。因此，无速度传感器的研究成为了永磁同步电机控制系统研究中的一个热点。本文以永磁同

4、步电机为研究对象，采用TI公司的TMS320F2812数字信号处理器为核心芯片，设计了基于模型参考自适应(ModelReferenceAdaptiveSystem，MRAS)的无速度传感器矢量控制系统。文中阐述了MRAS算法的基本原理，将MRAS算法应用于永磁同步电机的无速度传感器矢量控制系统中，取消了机械式位置传感器，利用MRAS算法估算电机的转速和转子位置，并且对传统的MRAS算法进行了改进，设计了两种方案：方案一，设计了混合MRAS算法。将传统的MRAS算法在屯=0的矢量控制策略下做了简化，并且通过平滑切换算法

5、将传统的MRAS算法和简化的MRAS算法结合在一起，形成混合MRAS算法。仿真实验结果表明，混合MRAS算法既具有较好的动态性能，又具有较高的稳态辨识精度。方案二，设计了带有定子电阻辨识的MRAS算法。在电动机的实际运行过程中，定子电阻会受温度、定子电流的影响而变化，然而定子电阻的变化对MRAS算法的转速辨识影响很大。如果系统设定的定子电阻值与实际值不匹配，估计的转速就会产生振荡，使系统不能正常工作。仿真实验结果表明，带有定子电阻辨识的MRAS算法可以同时辨识电机的转速和定子电阻，大大提高了系统的鲁棒性。以TMS32

6、0F2812为核心芯片，搭建了系统的硬件平台，硬件电路主要包括控制板和功率板。在CCS3．3开发环境下，对系统软件部分进行设计，最终在硬件平台上实现了系统功能。关键词：无速度传感器；混合MRAS；定子电阻辨识；矢量控制万方数据东北大学硕士学位论文AbstractResearchandImplementationofSensorlessVectorControlSystemBasedonMRASAbstractPermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)vectorcontrolsyste

7、mrequiresaccuraterotorpositionsignaltoimplementthemagneticfieldorientation．Usually,itadoptsthemechanicalpositionsensorssuchasopticalencoderandhallsensorstodetectthespeedandpositionoftherotor．Butthesemechanicalsensorsincreasethevolumeandinertiaofthemotor,thecost

8、ofthesystemandreducethereliabilityofthesystem．Therefore，theresearchofsensorlessvectorcontrolhasbecomeahottopicinthestudyofPMSMcontrolsystem．TheresearchisbasedonPMSM．Thisarti