TSMC-PMSM無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)研究.pdf

1、雙級矩陣變換器(TSMC)是一種功率密度高、輸入功率因數(shù)可控、能量可雙向流動的新型“綠色”電力電子變換器。永磁同步電機(PMSM)以高功率密度、高轉(zhuǎn)矩電流比、高效等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用。矢量控制技術(shù)的發(fā)展使得永磁同步電機的調(diào)速性能接近于直流電機，而無速度傳感器技術(shù)又進一步拓寬了永磁同步電機的應(yīng)用范圍。TSMC-PMSM、矢量控制三者結(jié)合后系統(tǒng)在發(fā)揮各自優(yōu)勢的同時，更具有優(yōu)良性能，系統(tǒng)中控制是核心，對系統(tǒng)矢量控制展開研究具有一定的理論意義和實用

2、價值。
　　以TSMC-PMSM作為研究對象并將性能優(yōu)良的矢量控制引入，TSMC整流級和逆變級分別采用無零矢量和有零矢量的空間矢量調(diào)制策略，推導(dǎo)了占空比表達式，給出了理論依據(jù)，針對TSMC-PMSM研究了有速度傳感器和無速度傳感器矢量控制算法，設(shè)計了速度、電流雙閉環(huán)調(diào)節(jié)器，給出了有速度傳感器矢量控制原理、各環(huán)節(jié)的檢測及實現(xiàn)方法;采用反電動勢積分法，通過帶飽和反饋環(huán)節(jié)的磁鏈觀測器和帶符號判別的鎖相環(huán)并結(jié)合定子相電壓重構(gòu)算法實現(xiàn)了轉(zhuǎn)子

3、磁鏈位置和轉(zhuǎn)速估算，利用“三段式”起動方案解決了永磁同步電機在無速度傳感器下的起動問題，在上述研究基礎(chǔ)上最終構(gòu)建了基于改進型磁鏈觀測器的無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)。
　　在Matlab/Simulink環(huán)境下建立了TSMC-PMSM矢量控制系統(tǒng)仿真模型。搭建了一臺以DSP+CPLD為核心的TSMC-PMSM實驗樣機，設(shè)計了系統(tǒng)軟硬件，其中硬件包括主功率、采樣調(diào)理、保護及D/A等電路，軟件包括主、中斷程序及CPLD程序。最終在樣機上完