基于无传感器矢量控制的PMSM在AGV中的应用.pdf

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1、２０１５年１１月机床与液压Ｎｏｖ?２０１５第４３卷第２２期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ?４３Ｎｏ?２２ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ?ｉｓｓｎ?１００１－３８８１?２０１５?２２?０４６基于无传感器矢量控制的ＰＭＳＭ在ＡＧＶ中的应用舒志兵，周培，张志远（南京工业大学自动化与电气工程学院，江苏南京２１１８１６）摘要：对于ＰＭＳＭ而言，编码器反馈信号的精确性十分重要。但是在一些恶劣环境下，编码器的精确性受到了极大的影响甚至于可能出现编码器损坏，所以出现了伺服电机的无传感器控制。通过在ＡＧＶ上使用无传感器控制，使ＡＧＶ在一些恶劣环境下仍然能够正常且精确地工作。

2、通过滑模观测器和滤波器达到对ＰＭＳＭ运行的估算，从而取代了正常工作中的ＰＭＳＭ编码器反馈，以达到对ＰＭＳＭ无传感器控制。同时提出在ＰＭＳＭ低速运转情况下通过改变ＰＭＳＭ的运动控制方式，以避免电机在低速运动时因为受到齿槽效应等因素的影响而出现速度波动较大的现象，并且通过实验证明了该方案的可靠性。关键字：ＡＧＶ；ＰＭＳＭ；滑模观测器；无传感器矢量控制中图分类号：ＴＭ３４１文献标志码：Ａ文章编号：１００１－３８８１（２０１５）２２－１３５－３ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＰＭＳＭＢａｓｅｄｏｎＳｅｎｓｏｒｌｅｓｓＶｅｃｔｏｒＣｏｎｔｒｏｌｉｎＡＧＶＳＨＵＺｈｉｂｉｎｇ，ＺＨＯＵＰｅ

3、ｉ，ＺＨＡＮＧＺｈｉｙｕａｎ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ＆ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＴｅｃｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＮａｎｊｉｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１１８１６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＦｏｒＰＭＳＭ，ｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｅｎｃｏｄｅｒｆｅｅｄｂａｃｋｉｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔ．Ｂｕｔｉｎｓｏｍｅｈａｒｓｈｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ，ｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｅｎｃｏｄｅｒｆｅｅｄｂａｃｋｈａｓｂｅｅｎｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ，ｓｏｔｈｅｒｅａｒｅｎｏｓｅｎｓｏｒｓｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｓｅｒｖｏｍｏｔｏｒ．Ｂ

4、ｙｕｓｉｎｇｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌｉｎＡＧＶ，ＡＧＶｗｉｌｌｓｔｉｌｌｂｅａｂｌｅｔｏｍａｋｅｗｏｒｋｐｒｏｐｅｒｌｙａｎｄａｃｃｕｒａｔｅｌｙｉｎｓｏｍｅｈａｒｓｈｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ．Ｂｙｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｏｂｓｅｒｖｅｒａｎｄｆｉｌｔｅｒｅｓｔｉｍａｔｅｓ，ＰＭＳＭｒｕｎｎｉｎｇｗａｓｅｓｔｉｍａｔｅｄｔｏｒｅｐｌａｃｅｔｈｅＰＭＳＭｅｎｃｏｄｅｒｆｅｅｄｂａｃｋｉｎｎｏｒｍａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅＰＭＳＭｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌ．Ｉｎｔｈｅｃａｓｅｏｆｌｏｗｓｐｅｅｄ，ｔｈｅｍｏｔｉｏｎｃｏｎｔｒ

5、ｏｌｗａｙｔｏＰＭＳＭｗａｓｃｈａｎｇｅｄｔｏａｖｏｉｄｂｉｇｖｅｌｏｃｉｔｙｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｃａｕｓｅｄｂｙｓｌｏｔｅｆｆｅｃｔａｎｄｓｏｍｅｏｔｈｅｒｆａｃｔｏｒｓ．Ｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｐｒｏｇｒａｍｗａｓｐｒｏｖｅｄｂｙｔｅｓｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＡＧＶ；ＰＭＳＭ；Ｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｏｂｓｅｒｖｅｒ；Ｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓｖｅｃｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌ自动导引车（ＡｕｔｏｍａｔｅｄＧｕｉｄｅｄＶｅｈｉｃｌｅ，ＡＧＶ），避免使用传感器的情况下能够使电机较为精确地科学解释是装配有激光或电磁等多种导引装置，能沿工作。着特定的路径工作，且含有安全保护以

6、及各种移载功２系统结构描述能的运输小车。由于人力成本的提高，ＡＧＶ在工业、ＡＧＶ作为一种无人操控的自动化运输设备，由物流业发展十分迅速。伴随着工业以及物流业发展的于用途的广泛性和多样性，从而产生了多种不同的引多样性，传统的ＡＧＶ在一些较为恶劣的环境下使用导方式。引导方式中主要分成两种：（１）车外固定会出现编码器故障等问题，文中所提出的无传感器矢轨迹引导；（２）自由路径引导。文中所选用的引导量控制下自动导引车则是为了解决这个问题。方式为车外固定轨迹引导中的电磁引导方式。该种方１无传感器矢量控制的介绍式导线隐蔽、不易污损、经济耐用、可靠性高，是现永磁同步电机（ＰＭＳＭ）工作时

7、，一般需要编码如今最为成熟和在各种方面应用范围最广的引导器发送信号，但是编码器的增加意味着电机的轴向增方式。长，相对应的成本提高，同时也可能出现一些外界对图１简单地描述了ＡＧＶ的基本结构。ＡＧＶ的主反馈信号的干扰等问题。当ＰＭＳＭ工作于一些特殊动轮为小车的后轮，前轮为从动轮，这样的设计能使环境例如低温、振动等时，其编码器容易出现问题，小车在加速的时候，重心后移，主动轮与地面的最大所以在这些环境下需要使用无传感器矢量控制小车，摩擦力更大，主动轮抓地的能力更强，防止后轮出现无传感器控制成为了解决这种情况的选择之一。从理打滑的现象。