電動汽車永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制的研究_圖文

1、 電動汽車 永磁 同步 電機(jī)無位 置傳 感器 控制 的研究 圖 定子反電動勢波形 （ 為 會 為 岔 ， ） 圖 轉(zhuǎn) 子 速 度 買 測 和 估 計(jì) 波 形 試 驗(yàn) 及 分 析 試驗(yàn)所 用 電機(jī) 參 數(shù) 與表 一 致 。硬 件 采 用 基 于 的 控 制 板 ，模 塊 為 三 菱 公 司 的 ， 軟件采 用 的 系 統(tǒng) ， 關(guān) 頻率 開 為 。在 各個 速度和轉(zhuǎn) 矩 下對 電機(jī)進(jìn)行 試驗(yàn) 。試 驗(yàn) 中對定子 電流 和 、 電動勢 和 以及轉(zhuǎn)子 角 反 度 和轉(zhuǎn)子速度， 進(jìn)行觀測 。 系統(tǒng) 控 制 采 用 標(biāo) 么 值 控 制 ， 壓 的 基 值 電 ， 電流基 值 ， 頻率基值 為 。 ， 圖

2、圖 一 為由示波器捕捉 的定 子電流 電壓波形 和轉(zhuǎn) 子位置波形 ， 從圖 中可 以看出 ， 計(jì)的定子 電流對 估 于實(shí)測的定 子 電流有 很 好 的跟蹤 性 能 ， 波形 的正弦 度 較好； 利用反 電動 勢估 計(jì) 的轉(zhuǎn) 子 位置 與 實(shí)際 位 置波 形 一 圖 轉(zhuǎn) 子位 置 波 形 （ 為 ， 為 口 ） ， 致， 但滯后 一 電角度 。此 角度 隨著 轉(zhuǎn)速 的 增 加而 增 ： 。 ： ： 、 ： 圖 轉(zhuǎn) 子位 置 實(shí) 測 和估 計(jì) 值 自適應(yīng)律的估計(jì)速度 波形 ， 圖中可 以看 出 ， 從 兩者誤 差 較小。采用本文提 出的 自適應(yīng) 速度 估 計(jì)算法有 很好 的 跟蹤 性能。因此 ，

3、白適 應(yīng) 滑模 觀 測 器算 法 對 電機(jī) 轉(zhuǎn) 子 的實(shí)際速度 與 位置 的跟 蹤 都具 有 較 高 的精度 ， 具 有 且 較強(qiáng) 的抗負(fù)載擾動能 力。 機(jī) 電一 體 化 圖 頻 率 為 、 母線 電流 為 時 的波 形 為濾 波后 的 相 相 電壓 ： 為 相 電流 傳 感 器輸 出； 為 未校 正 的估 計(jì) 電角度 ； 為 估計(jì) 轉(zhuǎn) 速 加 ， 要是在估 計(jì) 反 電動 勢時 引入 了低 通濾 波 器 的緣 主 故 。利用校正后 的估 計(jì)位 置來控 制 電機(jī) （ ， ） 定 子相 電壓和相 電流波 形相 位 一 致 ， 過來 說 明 了 此位 反 置估計(jì) 的正確性 。 可 以看 出 ， 電機(jī)

4、 的速 度 跟蹤 性 能 和 電流 正弦 度 較 好 ， 電機(jī)不 同的速度 和 負(fù)載下 ， 在 自適應(yīng)滑模 定子 電流 觀測器都能 夠 估算 永磁 同步 電機(jī) 的轉(zhuǎn) 子 位 置和 速 度 ， 而且誤差 較小 。 結(jié) 語 （ ）本文在 兩相 靜止 （ 坐標(biāo) 系內(nèi)提 出將模型 ） 參考 自適應(yīng)算 法弓 入到滑 模觀 測器 構(gòu)成 自適應(yīng) 滑模觀 圖 頻 率 為 母 線 電流 為 時 的 波形 （ 正 后 、 校 為 相 電 流傳 感 器輸 出 ； 為 實(shí)測 電角 度 ； 為校 正后 的估 計(jì) 電 角度 ； 為估 計(jì) 轉(zhuǎn)速 測器 ， 由基本 的滑 模觀 測 器來 估 算轉(zhuǎn) 子 位 置和 定 子反 電動

5、勢 ， 由模 型 參 考 自適應(yīng) 算 法來 估算 轉(zhuǎn) 子速 度 。 而 前者 利用 定性 判據(jù) 來計(jì) 算開 關(guān)增 益 ， 穩(wěn) 后者 利用 穩(wěn)定性定理來 推算轉(zhuǎn)速 自適應(yīng)律 ， 而保證 從 了整個 系統(tǒng)的穩(wěn)定性 。 （ ） 文基于 本 設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 了采 用 自適應(yīng) 滑模觀 測器的 無 位置 傳感 器 車用 空 調(diào) 電機(jī)驅(qū) 動系 統(tǒng) ， 仿真和試驗(yàn) 均證明 了利用 自適應(yīng)滑 模 觀測器 法來檢 測 轉(zhuǎn)子位置和速 度是切實(shí)可行 的。 （ ）轉(zhuǎn)子位置估 計(jì)過程 中 出現(xiàn) 的 角度滯后 是硬件 低通 濾波 電路 導(dǎo)致 ， 完全 由相位補(bǔ) 償來校 正 ， 可 并且 能 夠 達(dá)到較好 的位置一致性 。 （

6、）測試結(jié)果表 明， 本文所研 究的滑模觀測器 法轉(zhuǎn) 圖 兒 頻 率 為 母 線 電流 為 時 的 波形 、 子位置估算技術(shù) 不但有較快的動態(tài) 響應(yīng) ， 而且計(jì)算量小 ， 魯棒性較好 ， 還實(shí)現(xiàn) 了低成本 設(shè)計(jì) ， 有較強(qiáng)的實(shí)用價值。 為 相 電 流傳 感 器輸 出 ； 為 實(shí)測 電角度 ； 為未校 正的 估 計(jì) 電角 度 ： 為校 正后 的估 計(jì) 電 角度 參 考 文 獻(xiàn) 李 興 虎 動 汽 車 概 論 北 京 ： 京 理 工 大 學(xué) 出版 電 北 社 ， ： ， ， ， ， ， ： 李 翠 萍 ， 新 生 ， 陽 無 位置 傳感 器 永磁 同 步 電 動機(jī) 控 王 高 制系統(tǒng) 微 特 電機(jī)

7、， ） （ ： 圖 頻 率 為 母 線 電 流 為 時 的 波 形 （ 、 校正 后 ） 為 濾 波后 的 相相 電壓 ；為 相 電流 傳 感 器輸 出； 為校 正 后 的估 計(jì) 電 角度 ； 為 估計(jì) 轉(zhuǎn) 速 ， （ ） ， ： （ 下轉(zhuǎn)第 頁 ） 機(jī) 電 一體 化 速 下的調(diào)節(jié)特 性進(jìn) 行 了仿 真分 析 ， 真結(jié) 果 符合 交 流 仿 供 電系 統(tǒng)電壓 瞬變 特 性 的要求 ， 明本 系 統(tǒng) 具有 良好 說 的動態(tài) 性能 ， 達(dá)到 了預(yù)期 的效果 。 參 考 文 獻(xiàn) ， 圖 數(shù) 字 式 調(diào)壓 器 的 仿 真輸 出 電壓 有效 值 ， ， （ ）： 由于同步 電機(jī) 轉(zhuǎn) 子轉(zhuǎn) 速 等 于其

8、同 步轉(zhuǎn) 速 ， 知其 已 極對數(shù)和輸 出電壓頻 率 ， 即可得到 電機(jī) 轉(zhuǎn)速 ， 因此對 進(jìn) 行相應(yīng)調(diào)節(jié)是很 容易實(shí)現(xiàn)的 。 仿 真 分析 ， ， 陳 志 輝 刷 發(fā) 電 機(jī) 數(shù) 字 調(diào) 壓 技 術(shù) 研 究 京 航 空 無 南 航 天 大 學(xué)博 士 學(xué) 位 論文 ， 通過 以上 突加 和突 卸 負(fù)載 的仿 真實(shí) 驗(yàn) ， 驗(yàn)證 數(shù) 字 調(diào)壓器 的穩(wěn) 態(tài)和動態(tài) 性能 ， 模型 進(jìn)行 連續(xù) 仿真 ， 到 對 得 波形如 圖 所 示。輸 出電壓 頻率 ， 電機(jī) 出 發(fā) 輸 ， 為 額 定 負(fù) 載 ， 時 突 加 負(fù) 載 到 ， 在 時突卸 負(fù)載到 額定 負(fù)載 。從 圖中可 以看 出 在數(shù)字調(diào)壓 器作

9、 用 下 ， 統(tǒng)能 夠 克服 負(fù) 載 變化 的 擾 動 系 使發(fā) 電機(jī)輸 出 電壓 恢復(fù) 到 參考 值 ， 種 特 性和 驗(yàn) 證 控 這 制策略時所采 用的連續(xù)控制器是 一致的 。 通過 對上述波形分析 ， 其與圖 （ 將 交流供 電系 統(tǒng) 交流電壓瞬變極限 ） 進(jìn)行 比較分 析 ， 發(fā)現(xiàn) 系 統(tǒng)在 負(fù)載發(fā) 生擾動后 ， 通過數(shù) 字調(diào)壓 器的 作用 ， 各項(xiàng) 參 數(shù)都能 滿足 供 電系統(tǒng) 的要求 。 結(jié) 語 ， ， （ ： ， ） 沈頌 華 空 航 天 器供 電系 統(tǒng) 航 北京 ： 京 航 空 航 天 北 科技 大 學(xué) 出 版社 ， 陳志 輝 字 電 壓 調(diào) 節(jié) 器 三 相 電 壓 數(shù) 字 測 量 方 法 研 究 數(shù) 電工 技 術(shù) 學(xué) 報 ， （ ） ， ， ， （ ） ， 本文通 過使用 語 言 ， 在 中建立 了數(shù)字 調(diào)壓 器的各個 組成 部 分 的仿 真模 型 ， 并進(jìn) 行 相關(guān) 的仿 真分析 ， 同時對 調(diào)壓器在突加 、 卸 負(fù) 載 ， 突 以及 不 同 轉(zhuǎn) ， （ ） ， 劉 文 韜 于 的 飛 機(jī) 發(fā) 電 機(jī) 調(diào) 壓