基于滑模观测器的开关磁阻电机控制系统

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1、国内图书分类号：TM352工程硕士学位论文基于滑模观测器的开关磁阻电机控制系统硕士研究生：崔延光导师：周永勤申请学位级别：工程硕士学科、专业：电气工程所在单位：电气与电子工程学院答辩日期：2013年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TM352DissertationfortheMasterDegreeofEngineeringSRMControlSystemBasedontheSlidingModeObserverCandidate：Supervisor：ZhouYong-qinAcademicDegreeAppliedfor：MasterofE

2、ngineeringSpecialty：ElectricEngineeringDateofOralExamination：University：HarbinUniversityofScienceAnd哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于滑模观测器的开关磁阻电机控制系统》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期问独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除己注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：崔延光吼那

3、年3月弓扫哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《基于滑模观测器的开关磁阻电机控制系统》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书。不保密口(请在以．卜相应方框内打√)作者签名：崔延扎日期：砂萨3月3f日导师签名：闺妒

4、氩日期：训脾；月37日哈尔滨理工大学工程硕士学位论文基于滑模观测器的开关磁阻电机控制系统摘要开关磁阻电机具有结构简单、坚固耐用、容错能力强等诸多优点，是一种自同步运行的电动机，需要位置信号来控制换相。但是位置传感器不适用于小型电机，不便安装与维护，增加了电机成本与体积，消弱了电机结构简单的优势，降低了电机的坚固性，限制了电机的应用领域。为了有效地解决该问题，本文研究了基于滑模观测器的开关磁阻电机控制系统。首先，本文介绍了本文研究的背景和意义、开关磁阻电动机调速系统的发展，以及无位置传感器检测技术的研究现状。其次，通过分析电机模型，本文以计算磁链和估算转子位置来估算电流，由估算

5、电流和实际电流构造间接滑模面，使用间接滑模面来代替转速滑模面和转子位置滑模面，以此设计出滑模观测器。为了改进系统的运动品质，本文在速度估算中以间接滑模面代替速度误差，使用指数趋近率代替等速趋近率，既增加滑模运动的快速性，又减小抖动。再次，滑模观测器在电机启动时并不能良好的观测m转子位置与转速。当电机静止时，本文根据在相同的电压脉冲作用下，不同的相电流响应能够反映出电机转子位置来判断电机转子位置并启动电机。当电机运行时，本文根据在不导通相注入电压脉冲时，电流响应不同来判断转子位置，电流最大时也就是电感最小的位置，通过计算相邻两个最小电感之间的时间问隔来估算转速。最后，本文通过使

6、用MATLAB对系统进行仿真分析，以Ⅱ公司的数字信号处理芯片TMS320F2812为核心控制芯片，设计了系统的硬件与软件。通过实验，进。·步验证了本文所提出方案的合理性与有效性。仿真和实验结果表明电压脉冲注入法简单有效，可以启动电机，滑模观测器能够很好地观测电机转子位置与转速，滑模观测器系统鲁棒性强，指数趋近率能保持较好的运动品质。关键词开关磁阻电机；无位置传感器；滑模观测器；电机启动；电压脉冲注入法哈尔滨理工大学工程硕士学位论文SwitchedReluctanceMotorControlSystemBasedontheSlidingModeObserverAbstractS

7、witchedreluctancemotor(SRM)issimplestructure，firmness，andhighfaulttolerance．Asasynchronousmotor,itrequiresrotorpositiontofinishphasecommutation．However,positionsensorisnotsuitableforthesmallmotor’itcan’tmaintaineasily,increasemotorcostandvolume，weakenthe