基于卡爾曼濾波的PMSM無傳感器控制.pdf

1、永磁同步電動機因為其運行性能優(yōu)越，體積小等優(yōu)點在電機傳動領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。矢量控制因為控制方便、可靠，是經(jīng)常被用到的一種控制方法。矢量控制需要知道電機轉(zhuǎn)子的信息，傳統(tǒng)的方法是使用專門的機械傳感器來獲取這些信息。但是機械傳感器容易受外界因素影響，同時還增加了電機控制成本，使電機的控制精度下降，應(yīng)用場合受到限制。因此如何不借助機械傳感器來獲取轉(zhuǎn)子信息就成為研究的熱點。這類不借助機械傳感器的控制方法稱為無傳感器控制方法。本文對無傳感器轉(zhuǎn)子信息

2、獲取做了許多研究。
　　首先本文探討了永磁同步電動機無傳感器控制方法發(fā)展的背景與現(xiàn)狀，并介紹了主要的幾種無傳感器控制方法。
　　接著對永磁同步電動機的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了詳細(xì)的描述，介紹了常用的三種坐標(biāo)系下的電機數(shù)學(xué)模型，分析了各自的優(yōu)缺點，為下一步的電機無傳感器控制做鋪墊。
　　然后深入研究了無傳感器控制方法適用于不同調(diào)速范圍的控制算法。先研究了適用于中高速階段的卡爾曼濾波方法。并針對擴展卡爾曼濾波計算量大的缺點，建立了新

3、的電機模型，給出了降階線性卡爾曼濾波算法估計轉(zhuǎn)子信息的實現(xiàn)方法。此種算法不僅計算量減小了，同時也保證了估計精度。然后研究了兩種適用于低速階段的高頻電壓信號注入法。找出了這兩種方法的共同點，采用了基于定子電流統(tǒng)一模型卡爾曼濾波與高頻信號注入法結(jié)合的控制算法。
　　最后基于前文的分析研究，對永磁同步電動機的無傳感器控制算法進(jìn)行了仿真驗證。實驗結(jié)果證明了前面提出的算法的有效性，并給出了一種合適的中高速與低速算法的切換方案，驗證了它的有效