【摘 要】
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永磁同步电机(PMSM)因其无需励磁电流、运行效率高和功率密度高,在交流调速系统中获得广泛的应用。但PMSM高性能的矢量控制需要精确的转子位置和速度信号来实现磁场定向。在传统
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永磁同步电机(PMSM)因其无需励磁电流、运行效率高和功率密度高,在交流调速系统中获得广泛的应用。但PMSM高性能的矢量控制需要精确的转子位置和速度信号来实现磁场定向。在传统控制中,一般采用机械式传感器来检测转子位置和转速,但是机械式传感器存在诸如成本高、可靠性低、不易维护等问题,使得无传感器控制技术成为永磁同步电机控制中的热点问题。
本文首先详细阐述永磁同步电机的特点,给出了该类电机的数学模型,分析了以该类电机为核心的矢量控制系统的构成,在详细介绍了基于id=0的永磁同步电机矢量控制原理的基础上,利用MATLAB/Simulink对电流滞环比较法和SVPWM两种PWM实现方法进行了建模仿真。仿真结果表明后者转矩脉动小、电压利用率高、开关频率恒定,更适合应用于永磁同步电机矢量控制系统中。
在此基础上本文对无传感器矢量控制系统进行了研究,建立了基于模型参考自适应系统(MRAS,Model Reference Adaptive System)的无传感器矢量控制系统。利用电动机定子电压和电流方程得到电动机转速的模型参考自适应辨识算法,在此基础上建立了一个MRAS速度辨识数学模型,并利用MATLAB/Simulink软件对基于该速度辨识模型的无传感器永磁同步电机矢量控制系统在不同情况下进行了详细的仿真研究。仿真结果验证了该MRAS速度辨识模型具有令人满意的辨识精度和动态性能。
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