基于dsp的永磁同步电机无位置传感器控制技术研究与开发

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1、SouthChinaUniversityofTechnology工程硕士学位论文基于DSP的永磁同步电机无位置传感器控制技术研究与开发作者姓名曾文涛工程领域控制工程校内指导教师郗晓田副教授校外指导教师乔飞高级工程师所在学院自动化科学与工程学院论文提交日期2015年3月ResearchandApplicationonSensorlessControlofPMSMBasedonDSPADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZengWentaoSupervisor：AssociatePr

2、of.XiXiaotianSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TP273学校代号：10561学号：201221014474华南理工大学硕士学位论文基于DSP的永磁同步电机无位置传感器控制技术研究与开发作者姓名：曾文涛指导教师姓名、职称：郗晓田副教授申请学位级别：工程硕士学科专业名称：控制工程论文形式：□产品研发□工程设计R应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：运动控制与电力电子技术论文提交日期：2015年3月15日论文答辩日期：2015年3月23日学位授予单位：华南理工大学

3、学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：吴忻生委员：郗晓田、游林儒、陈立定、胡战虎华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所7交的论文是本人在导师的指导下独立进行研宂所収得的研究成采。除了文中特别加以标注引用的内容外，木论文不含任何k他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研宄做出a要^献的个人和集体，均己在文屮以明确方式标明。本人完全意识到木声明的法忭后果山本人承拘。作荇签名：續久缚□期：抓年？月/rii学位论文版权使用授权书木学位论文作者完全了解学校符关保留、使用学位论文的规定，即：研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属

4、华南理:丨:大学。学校冇权保存并向国家冇关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被杳阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的个部或部分内容，吋以允许采卬影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。木人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：匚保密，在_____年解密后适用木授权书。^不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校冇丼亨协议的单位浏览；同竞将本人学位论文提交中P丨学术期刊（光盘版）电子杂志社个文出版和编入CNKI《中国知识资源总痄》，传播学位论文的令部或部分内容c(请在以上相应方框内打“V”）

5、作#签名：脅i礤u期：加m指导教师签名：丨丨期：K摘要永磁同步电机（PermanentMagnetSynchronousMotor，PMSM）电力拖动系统以其优异的性能在各个领域得到了广泛的应用。但是对于某些无法安装位置传感器的系统，如空调压缩机，或者对成本比较敏感而无法使用传感器的系统，如何准确估计出转子位置成为无位置传感器永磁同步电机控制系统的关键。本论文对转子位置的估计方法进行了改进和仿真，搭建了系统软硬件平台，对控制方案进行了完整的实验验证，最终应用到压缩机寿命测试平台的开发中。首先，本文介绍了永磁同步电机控制系统的基本理论，包括永磁同

6、步电机数学模型、控制策略等，对如何扩展空间矢量（SpaceVectorPulseWidthModule，SVPWM）的实际电压输出范围进行了初步研究。其次，使用饱和函数和S型函数替换了传统的开关函数，减弱了传统滑模观测器(SlidingModeObserver，SMO)导致的抖振，并对三种函数的效果分别进行了仿真对比，此外使用两级滤波代替一级滤波以及锁相环（PhaseLockedLoop，PLL）代替反三角函数来进一步改善角度和速度的估计效果，尤其是改进了同步电机从他控运行到自同步运行的切换方法，新方法VF参数选取简单、切换平稳、可靠性高。最后

7、，论文对系统的硬件和软件控制流程进行了详细说明，并在Matlab/Simulink上对各种算法进行了仿真，此外在基于TMS320F28035的实验平台上完成了控制系统的各项性能测试。关键词：无位置传感器；永磁同步电机；矢量控制；滑模观测器；空调压缩机IAbstractPermanentmagnetsynchronousmotors(PMSMs)havebeenwidelyusedindrivecontrolsystem,duetoexcellentperformance.Positionsensorcannotbeinstalledinsome

8、fields,suchasairconditioningcompressorandcost-sensitivesystems.Howtoestimat