永磁同步电机无E+E位置传感器矢量控制系统的研究
永磁同步电机(PMSM)具有功率密度大、结构简单、效率高等诸多优点,在家用电器领域得到了广泛应用。为了实现永磁同步电机的高性能控制,需要获取准确的转子位置信息,但机械式E+E位置传感器的安装会带来成本上升、体积增加、维护困难等问题。为此,对永磁同步电机的无E+E位置传感器矢量控制策略进行了研究,设计了无E+E位置传感器控制整体方案,这对实现永磁同步电机无E+E位置传感器控制实用化具有重要意义。

永磁同步电机无E+E位置传感器矢量控制系统的研究
主要研究工作包括：一、研究了永磁同步电机转子位置及转速估计算法。针对磁链观测器算法的直流偏置问题,采用低通滤波器代替纯积分器,并在极坐标系下对其相位及幅值误差分别进行补偿,提高了观测精度。基于电机数学模型设计了滑模观测器算法,研究了削弱抖振的方法,采用锁相环模块改善观测效果。结合实验结果,对两种算法进行了分析比较,并选取磁链观测器法作为本方案的位置及转速估计算法。二、对无E+E位置传感器宽调速范围运行控制进行了研究,设计了控制系统整体方案。分析了VF控制和IF控制这两种低速开环启动方法,针对洗衣机工况特点,采取IF控制方式进行启动,从而避免启动过程出现过流、失步等故障情况,并设计了新的状态切换策略,保证系统平滑可靠地从开环启动模式切换至矢量控制闭环模式。研究了弱磁扩速技术,对弱磁原理及过程进行了分析,采用了直轴电流直接给定方法进行弱磁控制。zui后,对无E+E位置传感器控制系统整体方案的具体实现进行了分析和设计。三、基于TMS320F28027完成了软硬件系统设计,实现了所提出的无E+E位置传感器矢量控制方案,并将其应用在变频洗衣机平台上。实验结果证明,控制系统能够可靠稳定运行,控制性能良好,噪声小,具有较大的实用价值。在永磁同步电机控制系统中,转子的位置信息和转速信息是实现矢量控制的必要反馈量,使用无E+E位置传感器控制算法代替机械式E+E位置传感器获取上述信息,不但可以降低系统的成本,提高系统控制的稳定性,而且可以拓宽永磁同步电机的应用范围。本课题以表面张贴式永磁同步电机为研究对象,对永磁同步电机无E+E位置传感器控制系统进行了研究,zui终实现了永磁同步电机无E+E位置传感器运行。首先选择永磁同步电机在两相旋转(d-q)坐标系下的数学模型为分析对象,构建了基于=0控制策略的永磁同步电机矢量控制双闭环系统。

永磁同步电机无E+E位置传感器矢量控制系统的研究
分析了空间矢量脉宽调制技术的软件实现过程,同时制定了包括转子初始位置设置、滑模观测器估算转子位置、转子转速计算以及PI调节器在内的无E+E位置传感器软件环节的控制策略,完成了控制系统的软件设计。zui后,在搭建好的永磁同步电机无E+E位置传感器控制系统实验平台上完成了多组控制实验,通过对实验图像的采集与分析,验证了控制系统的功能及其良好的控制性能。