永磁同步電機無速度傳感器控制研究.pdf

1、電力電子技術，微電子技術以及DSP技術和現(xiàn)代電機控制理論的發(fā)展，使得永磁同步電機交流調速系統(tǒng)得以迅速推廣。永磁同步電機要進行有效地控制，需要準確的轉子速度和位置信息，這些信息都是通過安裝在電機軸上的機械速度傳感器來提供。由于使用機械速度傳感器存在著許多的弊端，因而永磁同步電機無速度傳感器控制技術的研究受到了國內外學者的廣泛關注。目前，出現(xiàn)了許多的永磁同步電機無速度傳感器控制方法。本文主要以擴展卡爾曼濾波器為基礎，設計了永磁同步電機的無速

2、度傳感器控制方案。然后針對擴展卡爾曼濾波器的方法存在線性化誤差和噪聲協(xié)方差矩陣參數(shù)選取困難等問題，提出了一種基于自適應擴展卡爾曼濾波器的永磁同步電機無速度傳感器控制方案。 本文首先介紹了當前永磁同步電機調速系統(tǒng)的發(fā)展概況，簡要分析了當前永磁同步電機無速度傳感器控制技術的幾種主要方法的特點及存在問題。接著介紹了永磁同步電機的數(shù)學模型和調速系統(tǒng)的原理。在對擴展卡爾曼濾波器的原理進行介紹之后，設計了基于擴展卡爾曼濾波器的永磁同步電機無

3、速度傳感器控制方案，并從擴展卡爾曼濾波器的開環(huán)狀態(tài)估計、應用估計結果進行閉環(huán)控制、協(xié)方差矩陣參數(shù)的選取、系統(tǒng)模型不準確對估計結果的影響以及估計結果的修正方法等方面進行了仿真研究，驗證了取代機械速度傳感器的可行性。最后研究了基于Sage-Husa噪聲估計器的自適應擴展卡爾曼濾波器的原理，并將其成功地應用到了永磁同步電機的無速度傳感器控制中。仿真結果表明，基于自適應擴展卡爾曼濾波器的方法，不僅可以準確地估計出電機的速度和轉子位置，而且可以自