永磁同步电动机无位置传感器镜相型矢量控制系统研究

作     者：李壮 

作者单位：辽宁科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：徐建英

授予年度：2012年

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：镜相型 PLL 无位置传感器 矢量控制 永磁同步电机 

摘      要：永磁同步电机因为其较小的体积,效率高,响应速度快,精度高,可靠性好以及抗干扰能力强等许多的优点,在各种高性能系统中被广泛的应用。永磁同步电机无位置传感器控制成为了目前电机控制领域中的研究热点之一。本文主要围绕着关于永磁同步电机无位置传感器镜相型矢量控制进行了研究,重点解决了在包含零速的低速的无位置传感器的矢量控制问题。 本文阐述了在永磁同步电机的数学模型以及矢量控制原理的基础上,通过注入旋转高频电压信号,利用内埋式永磁同步电机的凸极特性,结合镜相型矢量关系定理,对转子的磁极位置和转速进行无位置传感器估计。 对镜相型矢量控制系统,充分利用MATLAB/SIMULINK仿真技术,建立了整个永磁同步电机无位置传感器镜相型矢量控制系统的仿真模型。通过高频注入,低通滤波等环节进行了仿真实验的研究,结果验证了镜相型矢量控制算法的正确性。最后利用DSP芯片TMS320F2812数字信号处理器,构建了基于高频信号注入法的永磁同步电机无位置传感器的镜相型矢量控制系统。 由理论分析和仿真实验,结果表明高频电压信号注入法可以实现无位置传感器永磁同步电机镜相型矢量控制系统,在零速和低速的全速范围内对转子的位置和速度进行估计。该矢量控制方法具有良好的静,动态特性,而且对电机的参数不敏感,对外界的干扰也具有非常优良的鲁棒性。