基于擾動補償?shù)挠来磐诫姍C無傳感位置控制.pdf

1、永磁同步電動機（Permanent Magnet Synchronous Motor，簡稱PMSM）和其他的電動機相比，沒有過多的冗余裝置，因此具有較強的結(jié)構(gòu)剛性且結(jié)構(gòu)簡單，并且具有功率因數(shù)高、功率密度高、效率高、消耗低、體積小、價格優(yōu)等優(yōu)點，永磁同步電機既能夠滿足高性能控制系統(tǒng)的要求，也逐步成為電機系統(tǒng)節(jié)能的第一選擇。PMSM被廣泛應(yīng)用到電動汽車、機器人、航空航天、電梯運作等控制領(lǐng)域。但一般在對 PMSM進行控制時，為了得到精確的轉(zhuǎn)子

2、位置和速度信息需要安裝傳感器或光電編碼器，但是安裝這些器件會降低電機的穩(wěn)定性和精確性，并且增加系統(tǒng)運行的成本。并且在 PMSM運行過程中，其內(nèi)部參數(shù)或者外部負載突變也同樣限制了永磁同步電機的應(yīng)用。因此學多學者著手研究基于擾動補償?shù)臒o傳感 PMSM的控制方法，利用矢量控制或者直接轉(zhuǎn)矩控制等方法得到轉(zhuǎn)子速度和位置的估計值，并對參數(shù)變化有較好的魯棒性。
　　本文采用魯棒自適應(yīng)控制方法，擴張觀測器控制方法以及模型參考自適應(yīng)控制三種不同的方

3、法對無位置傳感器的永磁同步電機進行擾動補償?shù)目刂?，能夠?qū)崿F(xiàn)永磁同步電機更好控制精度和穩(wěn)定性。本文所做的工作如下：
　　第一，闡述了關(guān)于 PMSM抗擾動無傳感位置控制的意義和發(fā)展前景，分析了現(xiàn)階段關(guān)于抗擾動無位置傳感器 PMSM控制的方法和取得的研究成果。在閱讀大量文獻的基礎(chǔ)上著重研究了PMSM的結(jié)構(gòu)，并對其進行系統(tǒng)建模，并在Matlab平臺上進行建模仿真，在仿真的過程中對PMSM的矢量控制以及坐標變化等方面進行了深入了研究。

4、>　　第二，提出了基于魯棒自適應(yīng)的無傳感 PMSM位置控制策略，這種方法基于dq坐標下的電流設(shè)計新型的魯棒自適應(yīng)控制器，設(shè)計合理的自適應(yīng)率和控制率，選取適當?shù)腖yapunov函數(shù)，從而得到永磁同步電機的位置和速度信號，該方法對PMSM內(nèi)部參數(shù)變化以及外部負載變化有良好的魯棒性，且能夠保證系統(tǒng)的穩(wěn)定進行，通過 Matlab仿真實驗結(jié)果表明，此方法是有效可行的。
　　第三，提出了一種基于擴展觀測器的無傳感 PMSM位置控制的方法，此方

5、法通過靜止兩相坐標系下對反電動勢的觀測，由反電動勢可以得出位置和速度信號，從而達到無傳感位置控制的目的。同時對各種干擾信號進行實時的反饋補償，即對外部負載等干擾及其內(nèi)部因環(huán)境、溫度變化而產(chǎn)生參數(shù)變化進行動態(tài)補償。采用 Lyapunov理論驗證了所設(shè)計的擴展觀測器的穩(wěn)定性并在 Matlab中進行仿真，仿真實驗表明設(shè)計的有效可行性。
　　第四，提出了基于參考模型自適應(yīng)的 PMSM的無傳感器位置控制，此控制方法采用電流估計值及電流的誤差