详情

原文传递永磁同步电机矢量控制策略研究

论文题名：	永磁同步电机矢量控制策略研究
关键词：	永磁同步电机;矢量控制;扩展卡尔曼滤波器;Luenberger观测器;电动汽车
摘要：	随着能源的越来越少和环境污染问题的日益严重，电动汽车成为研究的热点，轮毂电机驱动电动汽车，凭借其更高的空间利用率及良好的操作性能，成为电动汽车领域争相研究的重点。本文主要对轮毂式永磁同步电机控制系统进行研究，在永磁同步电机（PMSM）矢量控制中，传统传感器的安装不仅增加了永磁同步电机成本、还使其在恶劣环境下的应用受到限制，本文采用扩展卡尔曼滤波器（EKF）和 Luenberger观测器两种方法对电机转子位置信息进行估算，实现 PMSM的无位置传感器控制系统。　　基于扩展卡尔曼滤波器（EKF）的PMSM转子速度和位置的估算方法，代替机械传感器的实时检测。利用α-β坐标系下的电机状态方程，进行EKF算法的实现，并在MATLAB/Simulink平台设计仿真模型并进行仿真验证，经过仿真表明基于 EKF的PMSM无位置传感器矢量控制系统具有较高的估计精度、良好的动态性能和稳态性能，且鲁棒性较好[50]，但该方法计算复杂，且对硬件性能要求较高。　　根据Luenberger观测器原理，提出了一种基于Luenberger观测器的PMSM转子速度和位置的估算方法，有效解决了永磁同步电机由于机械传感器的安装带来的一些弊端。利用MATLAB/Simulink工具搭建控制系统仿真模型，并对仿真结果进行分析，仿真结果表明 Luenberger观测器也可以实现对转子信息的准确估计。最后，在以STM32F103ZET6为控制核心的硬件系统上进行算法的实现，实验结果表明基于Luenberger观测器的PMSM控制系统具有较高的控制精度且稳定性较好。最后设计了控制系统上位机监测系统，用于实时反馈电机控制状态还可以对电机进行控制。
作者：	周双飞
专业：	机械工程
导师：	简炜
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖北汽车工业学院
学位年度：	2017
正文语种：	中文