基于EKF的無位置傳感器永磁同步電機轉(zhuǎn)速估計.pdf

1、近些年電機的高效利用和控制逐漸成為了各界研究和探索的主要課題。永磁同步電機（PMSM）憑借其功率密度高、工作效率高、應用范圍廣，和無需外接勵磁裝置等諸多優(yōu)點被廣泛應用于各種交流變頻調(diào)速系統(tǒng)中，并且與其相關(guān)的電子器件及控制方法也已經(jīng)有了比較深入的研究。傳統(tǒng)的電機控制方式中，需要精確的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角信息來判讀轉(zhuǎn)自位置，所以需要傳感器來檢測轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子角位置。這不但增加了電機的成本，還對電機在一些特殊環(huán)境下的運行造成了可靠性的風險，因此

2、限制了電機的應用場合，為了取消這些位置信號采集裝置，針對無位置傳感器電機的轉(zhuǎn)速估算方法不斷成為學術(shù)界的重要課題。本文從電機的經(jīng)典控制理論出發(fā)，介紹了交流電機相關(guān)的控制方法和無位置傳感器的電機轉(zhuǎn)速估算方法，詳細介紹了 PMSM的數(shù)學模型以及矢量控制的原理。針對無位置傳感器的 PMSM控制，討論了現(xiàn)有一些電機轉(zhuǎn)速估算和調(diào)速方案，并應用了擴展卡爾曼濾波（Extended Kalman Filter）算法，對PMSM的狀態(tài)方程進行了線性化處理，

3、將 Kalman Filter算法推廣到了非線性的電機控制系統(tǒng)當中，運用EKF設計了對無位置傳感器的PMSM轉(zhuǎn)速估計系統(tǒng)。
　　在以往的大多數(shù)應用擴展卡爾曼濾波對電機轉(zhuǎn)速估計得論文當中，主要是對穩(wěn)態(tài)和精確的電機參數(shù)下數(shù)學模型的轉(zhuǎn)速估計研究，這樣對理論依賴性過強，相對實際應用缺乏參考性。本文根據(jù)電機實際的工作狀態(tài)，對一些常見的負載工況使用了Matlab中的Simlink仿真軟件進行了無位置傳感器轉(zhuǎn)速估計的仿真研究。并且從真實的工程實