車用電動空調驅動電機的無位置傳感器控制.pdf

1、近年來，隨著環(huán)境問題的日益突出，節(jié)能和新能源汽車成了汽車行業(yè)長期發(fā)展的方向。這就促成了汽車全電氣化與智能化的發(fā)展趨勢。在汽車所有輔助子系統(tǒng)中，空調系統(tǒng)功耗是最大的，是節(jié)能減排的關鍵。電動機驅動的空調系統(tǒng)，比傳統(tǒng)發(fā)動機驅動有顯著的能效優(yōu)勢。本文以車用空調為工程應用背景，根據空調壓縮機的負載特性和節(jié)能要求，選用更合適的電機，并對其控制算法展開研究。
　　永磁同步電機效率高、功率密度高，無需勵磁、節(jié)能效果優(yōu)良，并且結構緊湊、易于維護、調

2、速范圍寬、轉矩脈動小，成為空調壓縮機驅動電機的發(fā)展趨勢。在電動空調應用工況中，由于高溫強腐蝕工作環(huán)境，是無法安裝轉子位置傳感器的，因此必須采用無位置傳感器技術。
　　本文采用滑模觀測器法來估算轉子位置。該方法具有響應快、魯棒性強的優(yōu)點。并且算法簡單，便于工程實現(xiàn)。但由于其開關特性，會產生“抖振”現(xiàn)象。針對“抖振”問題，論文分析其產生原因，用飽和函數(shù)取代開關函數(shù)，改進滑模觀測器，并結合鎖相環(huán)技術實現(xiàn)精度更高的轉子速度估算。為了使角度

3、補償更簡單易行，采用了截止頻率隨轉速可調的低通濾波器。由壓縮機的工作原理知，電機每旋轉一周，都要經過吸氣、壓縮和排氣的工作過程。氣缸里的氣體壓力是變化著的，也就是說電機的負載轉矩是周期波動的。進而引起轉速脈動，特別是在低速時會更嚴重。通常可以增加速度PI調節(jié)器的積分增益，來抑制轉速波動。但是，過大的積分增益容易增加超調而引起系統(tǒng)振蕩。對此，本文采用一種 PDFF調節(jié)器，抑制轉速波動，以改善系統(tǒng)動態(tài)性能。
　　根據以上提出的優(yōu)化控制

4、算法，并結合矢量控制，在MATLAB中利用simulink搭建了基于滑模觀測器的永磁同步電機雙閉環(huán)無位置傳感器控制系統(tǒng)仿真模型。由于id=0控制，把轉矩和電流關系線性化了，控制簡單，系統(tǒng)采用此法調速。滑模觀測器是基于反電動勢的算法，所以零速或低速時，反電動勢為零或很小，估算效果不好。所以，課題采用轉子位置預定位開環(huán)起動策略。
　　最后，在搭建的以 TMS320F2812為控制芯片的PMSM驅動控制實驗平臺上面進行實驗。設計軟件流程