永磁同步电机(PMSM)是一种性能优越、应用领域广阔的电机,其传统的理论分析与设计方法已比较成熟。它的进一步推广应用,在很大程度上有赖于对控制策略的研究。实践中,使用通用变压变频(VVVF)变频器来驱动没有阻尼绕组的永磁同步电动机开环运行时,有时电机的运行频率超过某一频率,系统就会变得不稳定,甚至导致系统失步。本文研究了无位置传感器的永磁同步电机的速度控制问题。 论文提出了一种将推广卡尔曼滤波(EKF)原理应用于永磁同步电机无位置传感器调速系统的方法。对永磁同步电机的数学模型和卡尔曼滤波原理作了详细的分析,在dq转子同步坐标系中应用推广卡尔曼滤波算法,对永磁同步电机的转角和转速进行实时在线估计。所选取的滤波算法只需测量电流和逆变器直流母线电压,具有不改造电机、可靠性高和经济耐用的优点。利用在线估计出的转速和电流实现转速电流双闭环的永磁同步电机矢量控制。同时还提出了基于磁饱和原理的永磁转子初始位置的检测方法。针对转子磁场定向方式及矢量控制方案,采用了空间矢量脉宽调制方法对系统进行控制,此方法可以输出任意给定位置的电压矢量,在不增加功率管开关频率和不增加系统复杂性的前提下,明显提高电机的调速性能。 在Matlab6.5环境下进行的系统仿真实验表明,所提出的位置估计算法和控制方法具有优良的转角跟踪特性和速度控制性能,同时系统具有较强的抗负载扰动性能和较好的鲁棒性。实验结果表明本文的方法达到了预期的效果。