永磁直线同步电机无传感器控制技术基础的研究

《永磁直线同步电机无传感器控制技术基础的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、国内图书分类号：TM352学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文永磁直线同步电机无传感器控制技术的基础研究硕士研究生：刘莹导师：李立毅教授申请学位：工学硕士学科：电机与电器所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2010年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM352U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringBASICRESEARCHONSENSORLESSCONTROLTECHNOLOGYOFPERMANENTMAGNETLIN

2、EARSYNCHRONOUSMOTORCandidate：：：LiuYingSupervisor：：：Prof.LiLiyiAcademicDegreeAppliedfor：：：MasterofEngineeringSpeciality：：：ElectricalMachineandApparatusAffiliation：：：SchoolofElectricalEngineeringDateofDefence：：：June,2010Degree-Conferring-Institution：：：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工

3、业大学工学硕士学位论文摘要永磁直线同步电机(Permanentmagnetlinearsynchronousmotor，PMLSM)因其力能指标高、损耗小、响应速度快等特点，使其与其他高精密系统相比，具有很大的优越性。在数控机床、高速运输、电磁弹射和提升系统等场合都有着广泛的应用前景。无位置传感器永磁直线同步电机控制系统不仅具有结构简单、易维护、运行效率高、调速性能好等优点，还具有体积小、成本低、可靠性高以及能应用于一些特殊场合的特点。本文以解决PMLSM无传感器控制系统的关键问题为主要目的，建立了PMLSM的无传感器控制系统，并采用理论研究、计算机仿真与

4、实验研究相结合的研究方法，系统地对此控制系统进行算法分析、比较和优化及相应的技术基础研究与实验研究等工作。本文主要研究内容如下。首先，说明永磁直线同步电机的结构、工作原理，在分析PMLSM的坐标系及坐标变换原则的基础上，沿用旋转永磁同步电机原理，得到PMLSM在三种坐标系下的数学模型。详细介绍滑模变结构原理及其实现条件，阐述滑模观测器估计磁极位置和速度的原理。其次，在此基础上提出基于滑模观测器的PMLSM无传感器矢量控制整体方案，并利用Matlab/Simulink软件，构建PMLSM无传感器矢量控制仿真系统的基本模块，进行仿真分析。仿真结果表明，设计的控

5、制器具有很强的鲁棒稳定性和较好的抗扰动性能。再次，完成基于滑模观测器的无传感器PMLSM驱动控制系统的硬件电路设计和软件编程工作，给出具体的电路图和流程图。重点阐述智能功率模块(IPM)的驱动电路、采样电路和保护电路的构成和工作原理以及高速数字信号处理器(DSP)外围电路的构成和原理，介绍采用DSP实现无传感器PMLSM控制系统速度和位置估计算法的软件实现方法。最后，对控制板和软件进行调试，并对永磁直线同步电机样机进行无传感器驱动控制系统测试，对PMLSM无传感器控制系统速度和位置进行估计实验，并对实验结果进行比较分析。结果表明，实验结果与仿真的结果相符，

6、验证了控制策略的理论研究及仿真结果的有效性。关键词：永磁直线同步电机；无传感器控制；滑模观测器；矢量控制I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractComparedwithothersophisticatedsystems,Permanentmagnetlinearsynchronousmotor(PMLSM)showsobviousadvantagebecauseofhighthrustability,lowloss,fastresponseandeasemaintenance.Thesensorlesscontrolsystemofpermanen

7、tmagnetlinearsynchronousmotorwithoutsensornotonlyhasasimplestructure,highefficiency,excellentperformance,andeasymaintenance,butalsohasasmallsize,lowcost,highreliability,andsomespecialapplication.ThispaperresolvesthekeyproblemsofsensorlessPMLSMcontrolsystem.Asensorlesscontrolsystem

8、ofPMLSMisestablished,theestimatio