基于myway永磁同步电机无传感器控制研究

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1、分类号TM921密级UDC编号上海电机学院硕士学位论文基于Myway永磁同步电机无传感器控制研究RESEARCHOFSENSORLESSCONTROLFORPERMANENTMAGNETSYNCHRONOUSMOTORBASEDONMYWAY硕士研究生兖涛学号126001010203校内导师刘军教授企业导师齐亮、王庆东高级工程师工程领域电气工程申请学位工程硕士所在单位电气学院答辩日期2015年1月19日授予学位单位上海电机学院上海电机学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文《基于Myway永磁同步电机无传感

2、器控制研究》，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海电机学院硕士学位论文基于Myway永磁同步电机无传感器控制研究摘要在现代电子技术的进步和新型电机驱动控制方法的革新背景下，永磁同步电机（PermanentMagnetSynchronousMotor，PMSM）的应用更加广泛和普遍。

3、而电机转子位置信息是电机控制系统的必不可少的反馈信息，在PMSM的转子上安装机械位置传感器，以此来获取转子位置和转子速度，这是通常采用的方法。但这就带来电机本体体积增大，成本增加等问题，而这些缺点可以通过无传感器控制的方法很好地避免。本课题依托上海电气集团中央研究院的PMSM无传感器控制系统的项目，开展基于Myway的PMSM的无传感器控制系统研究。本文在给出PMSM的无传感器模型，并进行分析和仿真的基础上，提出高频注入法和改进滑模观测器法相结合的混合控制算法，实现永磁同步电机的无传感控制。本文的主要研究工作是：（1）

4、研究PMSM基本结构和分类，在理想状态建立数学模型，分析在݀ݍ旋转坐标的电机方程，并且在此基础之上讨论电机的矢量控制方法。采用空间矢量调制（SVPWM）控制技术，详细分析了SVPWM控制的原理，推导其理论公式，建立PSIM仿真模型。（2）详细分析滑模控制法和高频注入法的基本原理、条件，推导计算了电机转子位置以及速度获取过程，提出低速采用高频注入法和中高速采用滑模控制相结合的混合控制策略，建立平均速度控制函数来进行不同控制方法的平滑切换。在电机中高速范围运行时，针对滑模观测器易出现的抖振问题，本文通过把一级滤波器与扩展卡

5、尔曼滤波器级联的方式，将滑模变结构控制法进行了改进，有效抑制了“抖振”现象的出现；在电机低速范围运行时，本文采用高频注入法，并I上海电机学院硕士学位论文针对高频注入法的估算转子位置相位滞后的问题，在提取转子位置信息时，采用锁相环与外差法相结合的提取方法，避免了相位滞后的问题。通过PSIM仿真实验验证了改进型滑模控制法和高频注入法相结合的混合控制方法来判断转子位置的可行性和准确性。（3）利用Myway控制系统平台，搭载PMSM运行调试验证了将高频注入法和滑模控制相结合算法的正确性和可行性。关键词：PMSM、PSIM、滑模

6、控制、高频注入法、Myway控制系统II上海电机学院硕士学位论文RESEARCHOFSENSORLESSCONTROLFORPERMANENTMAGNETSYNCHRONOUSMOTORBASEDONMYWAYABSTRACTUnderthebackgroundoftherapiddevelopmentofpowerelectronictechnology,newmotordrive,permanentmagnetsynchronousmotors(PMSM)havedevelopedrapidlyandpromote

7、dtouse.Thefeedbacksignalsofspeedandrotorpositionareessential.Usually,thepositionsensorisinstalledinthePMSMtomeasuremechanicalpositionoftherotorandtherotorspeed.Howevertheinstallationofthepositionsensorbringsalotofdisadvantages:Volumeofthemotorincreases,whichisin

8、creasethecostofthecontrolsystem.Sensorlesscontrolcouldeliminatetheeffectswhicharecausedbytheinstallationofpositionsensor.TheissueisfromShanghaiElectricCenterAcademean