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基于高频电压信号注入的永磁同步电机无位置传感器控制
| 论文题名： | 基于高频电压信号注入的永磁同步电机无位置传感器控制 |
| 关键词： | 电动汽车;永磁同步电机;无位置传感器;高频电压信号;信号注入 |
| 摘要： | 随着能源危机的加剧以及石油价格的上涨，混合电力汽车及电动汽车的比重在逐步增加。电机驱动系统作为电动汽车的核心，关系到电动汽车的性能和效率，直接影响电动汽车领域的发展。其中，永磁同步电机因结构简单、高效率、宽调速范围等优点，已成为电机驱动系统中的主流电机，并且十分适用于电动汽车场合。 在永磁同步电机的驱动系统中，为达到良好的控制效果，转子位置和转速信息必不可少。然而，位置传感器的使用不仅增加了系统的成本和体积，还降低了系统的可靠性，并带来了系统安装难度。因此，无位置传感器控制方案的研究至关重要。论文基于电机本身的物理特征，利用可检测或已知的电流、电压信息，主要探究永磁同步电机的无位置传感器控制方案设计。 本文主要内容如下: (1)建立了在不同坐标系下的永磁同步电机数学模型，详细分析了电压型逆变器的空间矢量调制及isd=0的矢量控制方案，并基于Matlab/Simulink仿真平台验证了该策略的正确性和有效性。 (2)基于电机的磁场特性，建立了永磁同步电机的高频数学模型。针对不同坐标系，探究了三种基于高频电压信号注入的无位置传感器控制方案，并设计了对应的转子位置观测器以进行转子位置角和转速的准确估计。最后，借助Matlab/Simulink仿真平台验证了相应方法的正确性和有效性。 (3)搭建了以DSP+FPGA为控制核心，以电压型逆变器为驱动变频器的永磁同步电机驱动系统，并探讨了相关软件设计流程。基于该平台的实验结果，验证了高频电压信号注入法的有效性。 |
| 作者： | 陈长凯 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 曾祥君 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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