【摘 要】
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永磁同步电机具有效率高,功率因数大,启动转矩大,体积小等特点。在二十世纪八十年代钕铁硼材料被发现,极大促进了永磁同步电机的发展。被市场推广,又再一次将永磁同步电机推上新的高度。在永磁同步电机控制系统中,速度控制是一个较为常见的控制。转速环控制起到调节转速作用。目前常见转速环控制为传统PI控制,传统PI其算法简单,可靠性高,鲁棒性好。但在面对复杂环境下,其动态性能不能满足所需要的要求而且其参数整定较
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永磁同步电机具有效率高,功率因数大,启动转矩大,体积小等特点。在二十世纪八十年代钕铁硼材料被发现,极大促进了永磁同步电机的发展。被市场推广,又再一次将永磁同步电机推上新的高度。在永磁同步电机控制系统中,速度控制是一个较为常见的控制。转速环控制起到调节转速作用。目前常见转速环控制为传统PI控制,传统PI其算法简单,可靠性高,鲁棒性好。但在面对复杂环境下,其动态性能不能满足所需要的要求而且其参数整定较为困难。无位置传感器控制,就是不依靠传感器直接测得电机位置信息,而是通过算法推导得到电机的位置信息无位置传感器控制的永磁同步电机结构紧密,占据空间小,应用场景广,安全可靠,性能稳定越来越受到高精密厂家和科研者的青睐。因此对永磁同步电机转速环及无位置传感器控制具有实际意义。首先介绍了部分表贴士和内置式永磁同步电机构造和分类,分析了静止坐标系和旋转坐标,详细介绍了矢量控制模型概念及搭建过程,最后通过仿真搭建,得到永磁同步电机矢量控制系统。其次,改进传统PI转速环控制系统。采用模糊PI-滑模双控制替换传统PI转速环控制,可以让电机矢量控制中转速环控制系统具有较强的鲁棒性,不仅能提高转速的稳定性,既能加快转速到达稳定时间,还能够在变负载的情况下依然能较好的状态。然后,在低速下,对高频注入法中脉振高频电压注入法进行分析,搭建其仿真模型,观测实验现象。再介绍了,中高速无位置传感器控制,其中对卡尔曼定义进行推导,然后再对扩展卡尔曼和容积卡尔曼无位置传感器定义进行推导,搭建两者仿真模型,并比较在相同条件下两者的优越性。最后,由于单一永磁同步电机无位置传感器控制,只能适应低速或者高速状态,通过两者无位置传感器控制可以使得永磁同步电机适应全速运动,选取切换方式使得永磁同步电机在低速到高速切换过程中更加平滑。结合低速脉振高频电压注入发生和适应中高速容积卡尔曼无位置传感器控制技术通过复合双闭环矢量控制,让各系统间参数能独立设置,避免了使用不同无位置传感器控制使用同一矢量控制系统框架造成参数彼此不符合各自要求,造成无法复合的情况。图[74]表[7]参[80]
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