永磁同步电动机无位置传感器控制系统研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文永磁同步电动机无位置传感器控制系统研究硕士研究生：綦少龙指导教师：赵凯岐副教授学科、专业：电气工程论文主审人：程鹏副教授哈尔滨工程大学2018年1月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文永磁同步电动机无位置传感器控制系统研究硕士研究生：綦少龙指导教师：赵凯岐副教授学位级别：工学硕士学科、专业：电气工程所在单位：自动化学院论文提交日期：2018年1月论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM

2、.EngResearchonSensorlessControlSystemofPermanentMagnetSynchronousMotorCandidate:QIShaolongSupervisor:AssociateProf.ZhaoKaiqiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ElectricalengineeringDateofSubmission:Jan.2018DateofOralExamination:Mar.2018University:HarbinEnginee

3、ringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。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。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程

4、大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日摘要近年来，由于电力电子技术与稀土材料技术的飞速发展，永磁同步电机广泛应用于诸多场合

5、，永磁同步电动机的无位置传感器控制系统成为当下电力拖动和控制领域内的研究热点。该项技术可以有效降低系统成本，减少系统体积从而增大功率密度。本文主要对永磁同步电机的无位置传感器控制系统进行研究，以实现全速范围内的永磁同步电动机的无位置传感器控制。首先，分析了永磁同步电动机的结构特点、建立数学模型、研究其调速方法，随后构建了i=0的矢量控制调速系统，在Simulink仿真软件下建立仿真模型，进行仿真分d析。其次，研究了适用于低速下的脉振高频电压注入法。对于传统方法中的带通滤波器所造成的信号幅值的衰减，通过理论研究并对信号处理过程进行改进，减少了信号的衰减

6、，提高系统稳定性。对传统方法和改进方法进行仿真分析，结果表明二者均可实现低速下的无位置传感器控制，符合理论分析。然后，研究了适合中高速的模型参考自适应算法的永磁同步电机无位置传感器控制策略。结合本系统所用的0i=矢量控制，研究出一种简化算法。跟据Popov超稳定性d理论，证明了简化后的系统渐进稳定。对传统算法和简化算法进行仿真分析，分析验证了算法的适用性及可行性。并且进行了全速域内的无位置传感器控制系统的研究，将低速下的脉振高频电压注入法和中高速下的简化的模型参考自适应法通过加权算法结合到一起，仿真结果符合预期。最后设计了系统实验平台，对系统进行硬软

7、件设计，调试实验平台进行实验。实验所得结果验证了所提控制方法的可行性和有效性。关键词：永磁同步电机；矢量控制；无位置传感器；高频注入；模型参考自适应ABSTRACTInrecentyears,withthedevelopmentofpowerelectronicstechnologyandrareearthmaterialstechnology,thepermanentmagnetsynchronousmachines(PMSMs)hasbeenwidelyused,andthecontroltechnologyofthePMSMwithoutpos

8、itionsensorisregardedasthecurrentresearchhotissues.The