基于FPGA的永磁同步电机无位置传感器技术的研究.pdf

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1、分类号：ＴＭ３１Ｈ．：：！单位代码１０３６１；姜获化义乂學？ＡＮＨＵＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹｉ异逆－枉ｊｊ问－＇’．。与＇寸：；．；１’人＇‘论文题目；基于ＦＰＧＡ的永磁同步电机无位置传感器技术的研究作者姓名：姚振明专业名疏电气工程导师姓名：胡霞副教授完成时间：２００６１４１７年月日：中图分类号：ＴＭ３０１．２论文編号－：公开学科分类号：４７０４０密级安徽理王大学硕壬学位论文

2、基于ＦＰＧＡ的永磁同步电机无位置传感器技术的研究作者姓名：姚振明专业名称：电气工程研究方向：由力传动控制技术导师姓名：胡霞副教授导师单位：由气与信息工程学院答辩委员会主席：王庆龙论文答辩日期：２０１７年０６月０２日安徵理工大学研究生处２０１７年０６月１４日ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｉｎＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇ民ｅｓｅａｒｃｈｏｎｓｅｎｓｏｒｌｅ巧１；ｅｃｈｎｉｕｅｏｆｅｒｍａｎｅｎｔｍａｎｅｔｑｐｇｓｎｃｈｒｏｎｏｕ

3、ｓｍｏｔｏｒｂａｓｅｄｏｎＦＰＧＡｙＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＹａｏＺｈｅｎｍｉｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＨｕＸｉａＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏＡｎＨｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｌｏｇｙＮｏ．１６８，ＴａｉｆｅｎｇＲｏａｄ，Ｈｕａｉｎａｎ，２３２００１，Ｐ．Ｒ．ＣＨＩＮＡ独创性声明本人声明所呈交的学位沧文是本人在导师指导下进行的硏究工作及取得的硏究成果。据我戸巧

4、□，除了文中特剔力化Ｕ标注和致谢的地巧私外，论文中不包含臭他人已经发表或撰写过的硏究成果，也不包含为款得安徽理工大学或臭他教窘机构的学位或ｉ正书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做酌巧何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。沁４旧期２■学位抢文作者签名：：日雄驻庄年月＿１、＇？．－．？．．．＇■■、学位论文版权使用授扳书＇？本学位论文作者完全了解安徽理工大学奋保留、使用学位论文的规定：，即研姓在校攻读学備间论文工作的知巧产权单物１

5、于安徽理巧学〇学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和蹈盘，允许论巧禮阅和借阅。本人授权安徽理王＾乂隐学大学可１ｆ立论文的全部或部分内容编入有关数据度进行检索，可采用影讯缩印或扫描等复制手段保存、汇編学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：签字曰期：訓＜月曰７年娘明‘导师签名：签字日期：２０年＜月片日、｜７＾搞要在工业生产领域，电动机往往被用作各种设各的动为装置，其动力来源于电能。在电动机的繁杂种类中，永磁同步电机（ＰＭＳＭ）

6、Ｗ其简单的结构、较高的可靠性和效率等优点被广泛的应用在工业的各种场合中。更多种类高性能的电力电子控制装置不断地被开发并推广，Ｗ及越来越完善的控制算法不断地被应巧在电机的控制方面、。这些因素使得永磁体同步电机的可控性准确性得到更多的设计者的认可。而对于ＰＭＳＭ控制性能也在日益的提高，尤其在永磁同步电机的无位置传感器方向。这加强了广大使用者对于髙性能的永磁同步电机的无位置传感器控制方案的渴望。如今ＰＭＳＭ控制方案改进的核必是控制态片处理数据的快速性、准确性、系统的可扩展性等方面。由于ＦＰＧＡ强大的

7、数据并行处理能力，Ｗ及开发的便利性，更多的基于ＦＰＧＡ的控制方案被应用在ＰＭＳＭ控制领域。本文Ｗ大量的工业领域的调査研巧和相关论文的阅读为基础，设计了ＰＭＳＭ无位置传感器控制系统。此方案可提高ＰＭＳＭ在各个应用领域的可靠性，尤其是在工作生产环境比较恶劣的条件下。本文对此研究领域的背景Ｗ及研究的现状进行了简要的叙述。选取了基于ＦＰＧＡ的卡尔曼无位置传感器控制方案。并采用矢量控制方法＝〇，抖及（＾的控制策略。从卡尔曼算法的起源开始，到线性＾及非线性理论的简介，再到此理论被应用到ＰＭＳＭ无位置传感

8、器系统的介绍，最终确一ｍｕｎｋ定了种改进的降阶卡尔曼算法。根据所选取的控制原理，在Ｓｉｌｉ／ＤＳＰＢｕｉｌｄｅｒ软件中对ＰＩ模块、ＳＶＰＷＭ模块、ＥＫＦ算法模块等进行建模，并通过Ｍｏｄｅｌｓｉｍ软件对生成的ＨＤＬ代码进行验证。接着在ＱｕａｒｔｏｓＩＩ中对文件进行编译、Ｓｉｍｕｌｉｎｋ／ＤＳＰＢｕｉ