基于改进型高频注入的永磁同步电机无位置传感器控制方法研究

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1、学校代号10532学号S150900775分类号TM341密级公开硕士学位论文基于改进型高频注入的永磁同步电机无位置传感器控制方法研究学位申请人姓名王龙培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称李孟秋副教授学科专业控制科学与工程研究方向电力电子及电机驱动方向论文提交日期2018年4月20日学校代号：10532学号：S150900775密级：公开湖南大学硕士学位论文基于改进型高频注入的永磁同步电机无位置传感器控制方法研究学位申请人姓名：王龙导师姓名及职称：李孟秋副教授培养单位：电气与信息工程学院专业名称：控制科学与工程论文提交日期：2018

2、年4月20日论文答辩日期：2018年5月20日答辩委员会主席：王辉教授ResearchonPositionSensorlessofPermanentMagnetSynchronousMotorBasedonImprovedHighFrequencyInjectionbyWANGLongB.E.(HuanggangNormalCollege)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringsciencein

3、controlscienceandengineeringintheGraduateSchoolOfHunanUniversitySupervisorProfessorLiMengqiuApril,2018湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对论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后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授

4、权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密，在______年解密后适用本授权书。2、不保密。√（请在以上相应方框内打“”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I基于改进型高频注入的永磁同步电机无位置传感器控制方法研究摘要永磁同步电机(permanentmagnetsynchro

5、nousmotor，简称为PMSM)由于其高转矩、高功率密度、高效率的优点而得到广泛使用。PMSM无位置传感器控制技术已经开始由理论研究转向工程实践应用，该技术能够有效降低系统成本、减小系统故障率；能够在空间体积、应用环境要求苛刻的地方实现控制精度高、调速范围宽及鲁棒性强的高性能PMSM控制系统。主要工作和创新点如下：从当前PMSM控制技术的发展状况以及无位置传感器技术的研究现状切入，对PMSM矢量控制基础上的无位置传感器控制技术理论研究所取得的进展和这些理论在实际工业领域中的应用情况进行详细说明。根据各类技术在理论和实际工程中的应用情

6、况，选择应用在低速或零速领域的高频电压注入法作为研究对象。引入PMSM在不同轴系下的数学模型，对两种传统高频电压注入法的原理进行了详细介绍，并对传统高频电压注入法中转子位置信息如何提取作了原理性说明和详细的公式推导。提出一种基于改进型高频注入的PMSM低速无位置传感器控制方法，与传统高频脉振电压注入法向估计的同步坐标轴系注入脉振信号的方法不同，该方法向静止坐标轴系注入高频脉振电压信号。通过检测轴的电流响应信号，并提取其中的高频电流响应分量来获取包含转子位置的信息，同时使用一种简化型扩展卡尔曼滤波器的两相型锁相环得到最终的转子位置估计

7、值。与传统高频脉振电压注入法相比，在启动阶段没有转子位置估计值不收敛的问题，且抗干扰性更好。对所提改进型高频电压注入法进行了详细的原理说明和理论推导，建立了基于MatlabSimulink的控制系统模型，详细介绍了模型中各模块的搭建方法，并进行了相关动态和稳态特性的仿真，对传统高频脉振电压注入法和改进型高频注入法进行了比较，验证了所提方法的可行性。对改进型高频注入法进行了高频电流响应信号提取、电磁转矩脉动以及无位置传感器控制实验。通过无位置传感器控制实验与传统高频脉振电压注入法进行了对比，实验结果表明所提改进型高频注入法在低速下能快速

8、准确得到转子位置信息，具有良好的稳定性和动态特性，在估计精度方面优于传统高频脉振电压注入法。关键词：永磁同步电机；无位置传感器；高频电压注入法；低速性能；滤波器仿真设计II硕士学位论文AbstractPer