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永磁同步电机无位置传感器控制的研究

Research on PMSM Sensorless Control

【作者】 詹大为

【导师】 夏超英;

【作者基本信息】 天津大学 , 控制理论控制工程, 2004, 硕士

【摘要】 与异步电动机相比,永磁同步电机(PMSM)具有效率高,功率密度大等优点,在电动汽车驱动电机应用领域有着极好的前景。但是永磁同步电机对位置传感器的要求高,会带来可靠性和成本方面的问题。本文介绍了永磁同步电机控制中常用的位置传感器的原理和使用方法,指出研究永磁同步电机无位置传感器控制的必要性。注意到在混合动力电动汽车用永磁同步电机控制系统中,一般已经安装有通过对脉冲增量记数来进行速度测量的装置,故本文首先就一种有速度传感器但无位置传感器的控制方法进行了研究,所推导出的辨识算法方法可以完成转子磁极位置的自动校准。另一种是基于模型参考自适应的控制方法,该法不需要速度传感器,可以直接估计出电机的转速和转子磁极位置。在理论推导的基础上,本文利用simulink构建了上述两种方法的仿真模型,在电机起动、带载和转速指令变化的情况下,对转速跟踪、位置估计以及电压、电流的控制特性进行了分析。最后编写了实验程序,并在TECHNOSOFT公司生产的MSK2407控制板、PM50V3.0驱动板和PITTMAN 3441直流无刷电机构建的实验模型上进行了实验验证。

【Abstract】 High efficiency and power density are the superiority of permanent magnetsynchronous motor (PMSM) compared with asynchronous motor (AM) .It must havethe splendid foreground in the field of EV drive motor. But it will make the controlsystem for fallibility and expensive.We talk about the basic elements of position sensor and how to use them in thispaper. Then we point out the necessary of research on sensorless control. We can seethat because it had have the speed sensor in the HEV drive motor system which basedon the pulse counted. Therefore firstly we research a method which based on thespeed sensor but without position sensor. We can detrude the arithmetic which canadjust the rotor magnet position without person. The other is sensorless control baseon mode reference adaptive system (MRAS), which can estimate speed and positionof PMSM without speed sensor.Basic on the theory ,we build the mode of two methods with simulink. We analyzethe speed and position characteristic under start, loading and changing speed reference.Finally we validate the first method by the MSK2407 control board, PM50V3.0 driveboard which made by TECHNOSOFT and PITTMAN 3441 DC-Brushless motor.

  • 【网络出版投稿人】 天津大学
  • 【网络出版年期】2006年 07期
  • 【分类号】TM341
  • 【被引频次】6
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