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永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)在当今社会传动领域的地位越来越高、应用范围越来越广泛,因此,对PMSM控制系统的研究也显得更有价值。在一般的控制系统中需要添加位置传感器进行位置检测,然而,其所带来的增大系统体积,增加系统成本等问题却限制了PMSM控制系统的发展,针对这类问题,无位置传感器技术应运而生,并且受到了很大的关注,本文研究了基于模型参考自适应(Model Reference Adaptive System,MRAS)方法的无位置传感器技术。 本文首先推导PMSM在d-q坐标系下的数学模型,介绍了其结构。研究了电流预测控制,并将它应用到电流环中,从而实现对电流环更加精确的控制,减小由于电流采样产生的延时对系统影响。其次,研究了传统MRAS的方法,将电机本身作为参考模型,通过一定的自适应规律调节,使得可调模型无限的接近参考模型,使系统最终达到稳定的状态。针对MRAS检测对电机参数的依赖性,对原来的系统进行了改进,将定子电阻也进行辨识,设计的算法将定子电阻和转速进行交互辨识,减少其对转速的影响。针对速度闭环设计了基于BP神经网络的PID控制器,并在变学习率和调整激活函数两个方面进行了研究,能够使转速的响应更快,跟踪效果更好。再次,采用MATLAB软件搭建了基于无位置传感器的永磁同步电机控制系统仿真模型,模型中包括电流预测模块、SVPWM模块、神经网络PID模块和MRAS模块。通过对波形的分析,证明了方案的可行性,同时验证了与理论的一致性。最后,系统的主控芯片采用TI公司的TMS320F2812型DSP,进行软件编程,同时对硬件电路进行了设计,搭建了系统实验平台。