原文传递
车载电动空调用基于滑模观测器的无传感器PMSM控制系统研究
| 论文题名： | 车载电动空调用基于滑模观测器的无传感器PMSM控制系统研究 |
| 关键词： | 车载空调;滑模观测器;无位置传感器;电机调速;PMSM矢量控制 |
| 摘要： | 近年来，随着电力电子技术、微处理器技术、计算科学和现代控制理论的飞速发展，促进了汽车电子技术的不断进步，许多传统的液压或燃气系统逐渐被电子系统所替代，后者的性能也逐渐接近甚至超越了前者，汽车的全电气化控制已成为一种趋势。论文在此背景下，针对国内缺少成熟的汽车电动空调技术，开展车载电动空调用永磁同步电机无位置传感器控制系统研究。 永磁同步电机因其体积小、寿命长、噪音低、效率高等优点，非常适合于车载空调系统中，但因为压缩机中很难安装位置传感器，需要使用无位置传感器控制技术，因而复杂的控制算法成为应用的瓶颈。文章首先在绪论部分对永磁同步电机无传感器控制技术进行了概述，对现有的主流控制方法和其优缺点进行分析后，选择基于滑模观测器的无传感器控制技术，该控制策略适用于高速运行下的电机调速，鲁棒性好、控制算法易于工程实现。 在分析了滑模变结构控制理论和永磁同步电机的数学模型后，建立了一套基于滑模观测器的无位置传感器矢量控制策略，给出了详细的数学表达，并在MATLAB/SIMULINK下搭建了仿真模型进行仿真研究，分析了系统在动态和稳态条件下滑模观测器输出的转子估计位置和实际位置，并就滑模增益参数的选择问题进行了仿真研究，为实际系统设计提供了理论依据。 然后以Freescale DSP56F8346为控制核心，设计了一套永磁同步电机控制系统，详细阐述了系统的软硬件设计。对主电路、驱动电路、采样及滤波放大电流、以及DSP控制板设计做了详细的阐述。从小数的定标、滑模观测器数字化实现、以及设计规范和流程图方面介绍了系统的软件设计，并简单介绍了如何使用FreeMaster搭建在线监视及调试系统。 最后，针对论文提出的控制算法和软硬件平台进行了实验研究。首先利用一台装有位置传感器的永磁同步电机进行软件的调试和滑模算法的验证，给出了滑模观测器输出的转子估计位置和传感器输出的转子实际位置对比波形，验证了软硬件系统的可行性和可靠性。然后针对永磁同步电机驱动一体化空调样机进行了实验，详细分析了电机的启动过程和启动参数的设置，然后就滑模增益的选取进行了实验研究，最后给出了压缩机接上空调系统后，在不同转速下定子电流波形。实验表明该控制系统已初步达到样机要求，为进一步的实验打下了基础。 |
| 作者： | 付强 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 刘和平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
