无位置传感器永磁同步电动机DTC技术的研究

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1、中图分类号型窆2LUDC621．3硕士学位论文学校代码!Q533密级公珏无位置传感器永磁同步电动机DTC技术的研究ResearchonSensorlessControlTechnologyandDirectTorqueControlTechnologyofPMSM作者姓名学科专业研究方向学院(系、所)指导教师黄岗电气工程电力系统及其自动化信息科学与工程学院韩华副教授答辩委员会主席型中南大学二零一三年五月一令一二平血月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含

2、其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：：垒、鱼日期：上竺L年—￡月丑日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：董，

3、崮导师签名盟日期：址年上月4日无位置传感器永磁同步电动机DTC技术的研究摘要：永磁同步电动机(PermanentManetSynchronousMotor,简称PMSM)以其功率密度高、功率因数高、效率高、转子发热小、过载能力强等诸多优点被广泛地应用到电动汽车、铁道与城市轨道交通、新能源开发与利用等领域。PMSM的应用将会更加之广泛。直接转矩控制技术具有结构简单、转矩响应快、鲁棒性好等优点。且在电动机起动时，对转子初始位置角的精度要求较低。将之与PMSM的无位置传感器技术结合起来，可以有效地弥补无位置传感器技术在电动机低速时估计误差大、难以起动的缺点。本文首先

4、对PMSM传统的直接转矩控制和基于PI调节器的直接转矩控制进行了理论推导，建立了相应的Matlab仿真模型。仿真结果表明基于PI调节器的直接转矩控制有效地降低了PMSM的转矩和磁链脉动，提高了系统对PMSM的控制性能。接着推导了基于PMSM传统滑模观测器的数学模型，分析了其优缺点。基于传统滑模观测器的数学模型，建立了改进型滑模观测器的数学模型。改进型滑模观测器有效地减弱了传统滑模观测器中的抖动问题，降低了系统干扰对估计转速和转子位置角的影响，进一步增强了系统的鲁棒性，提高了系统的控制性能，特别是PMSM低速区的控制性能。仿真结果验证了基于改进型滑模观测器的PM

5、SM无位置传感器控制技术的可行性和有效性。最后本文搭建了一台基于DSP28335和FPGA的双级矩阵变换器实验平台，完成了基于PI调节器的PMSM直接转矩控制和基于改进型滑模观测器的PMSM无位置传感器控制的实验研究。实验结果进一步验证了基于改进型滑模观测器的PMSM无位置传感器控制和基于PI调节器的PMSM直接转矩控制的可行性和有效性。关键词：永磁同步电动机；无位置传感器控制；直接转矩控制；滑模观测器；改进型滑模观测器分类号：TM921ResearchonSensorlessControlTechnologyandDirectTorqueControlTec

6、hnologyofPMSMAbstract：PermanentMagnetSynchronousMotor(PMSM)havebeenappliedwidelyinelectricvehicle，railwayandurbanrailtransit，newenergydevelopmentandutilizationandotherfields，formeritssuchashi曲powerdens时，11i曲powerfactor，highefficiency，smallrotorfever，Strongoverloadcapacity．PMSMwillbe

7、morewidelyapplied．DirectTorqueControl(DTC)technologyhasasimplestructure，fasttorqueresponseandgoodrobustness．Andwhenthemotorstarting，theprecisionrequirementsfortherotorinitialpositionangleiS10wer．ThetogetherofsensorlesscontroltechnologyanddirecttorquecontroltechnologyCaneffectivelyma

8、keupforsomeshortcom