基于輔助信號注入的永磁同步電機無傳感器控制研究.pdf

1、永磁同步電機高功率密度和高效率的特性在很多場合得到了廣泛應(yīng)用，針對永磁同步電機的通用變頻器通常需要有無傳感器控制功能，并且要求對不同電機具有較好的通用性，此外研究在啟動階段對永磁同步電機進行靜止參數(shù)自學(xué)習(xí)算法對于控制器參數(shù)整定和觀測器設(shè)計有著重要意義。
　　首先研究了一種僅通過通用變頻器無需要額外設(shè)備的永磁同步電機靜止?fàn)顟B(tài)下參數(shù)辨識方法。該方法采用初始位置辨識之后再相應(yīng)地采用輔助信號注入，辨識電機定子電阻和直交軸電感。定子電阻辨識

2、過程采用線性回歸方法抑制逆變器非線性產(chǎn)生的負面影響，而電感辨識則采用高頻信號注入的方式，并建立辨識系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型作了詳細的誤差分析，同時通過實驗驗證了模型的有效性。最后根據(jù)所提出的數(shù)學(xué)模型分別通過模型直接補償和自適應(yīng)補償?shù)姆绞?，減小電感參數(shù)辨識的誤差。
　　為了實現(xiàn)永磁電機低速無傳感器控制，研究了一種基于高頻方波信號注入的永磁同步電機轉(zhuǎn)子位置觀測方法。與傳統(tǒng)高頻正弦注入方法相比，該方法在相同的載波頻率下，可以實現(xiàn)更高的注入信號頻率，

3、從而能夠拓展速度環(huán)的帶寬，并且能夠適用于大功率低載波頻率的控制系統(tǒng)中。對簡化信號處理方法進行了研究，使得在無需同步坐標(biāo)變換的情況下，通過提取兩相靜止坐標(biāo)系下的電流信息，再結(jié)合正交鎖相環(huán)便能夠提取出轉(zhuǎn)子位置角的信息，該方法降低了計算量并且更容易工程實現(xiàn)。同時根據(jù)電機的機械模型設(shè)計了魯棒位置跟蹤器，提高了算法的抗擾動性能，并提出相應(yīng)的參數(shù)設(shè)計思路。
　　最后，在基于ARM的實驗平臺上實現(xiàn)了所研究的控制策略，分別對靜止參數(shù)辨識和高頻方波