导读:本文包含了位置传感器矢量控制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:永磁同步电机,无位置传感器,滑模观测器,脉振高频电压
位置传感器矢量控制论文文献综述
张绍同[1]（2019）在《无位置传感器PMSM矢量控制系统的研究》一文中研究指出叁相永磁同步电机(PMSM)具有体积小、可靠性高、功率密度高等优点,被广泛应用于高性能控制系统中。永磁同步电机高性能控制时必须要有高精度的实时位置信息,但传统硬件传感器检测的方法存在工作场合受限、可靠性低、成本高等缺点。为了提高永磁同步电机控制系统的可靠性及扩大其应用场合,无位置传感器技术的研究已经成为一种趋势。首先,本文对永磁同步电机无位置传感器技术的研究现状进行了综述,确定了本文主要研究永磁同步电机在中高速、零低速工作状态下无位置传感器的控制技术。其次,分析了永磁同步电机的数学模型和矢量控制策略,并通过仿真验证了有位置传感器永磁同步电机矢量控制的有效性;在此基础上,分析了永磁同步电机在中高速和零低速的数学模型、滑模观测器法和和高频信号注入法的原理及存在的缺陷。进而,本文在中高速阶段采用饱和函数代替开关函数,解决了传统滑模带来的抖振问题;在零低速阶段解决高频信号注入法中运算量大的问题,并通过转子磁路的饱和效应技术,实现了跟踪转子磁极的目的。然后,在Matlab/Simulink的仿真环境下,搭建仿真模型,在中高速阶段,探究了滑模观测器法带来的抖振问题,并且通过仿真验证了该滑模观测器法估算转子位置和速度的精度更高,观测效果更好。在零低速阶段,通过仿真验证了脉振高频注入法能够改善了转子位置观测器的控制性能。最后,以TMS320F28335为主控芯片,对永磁同步电机无位置传感器的控制系统进行了软硬件设计。图[82]表[2]参[62](本文来源于《安徽理工大学》期刊2019-06-13）
李洞湘[2]（2019）在《基于矢量控制的永磁同步电机无位置传感器控制研究》一文中研究指出永磁同步电机具有结构简单、功率因素高、噪音小、能耗低、可靠性强等优点,在电动汽车、轨道交通、智能电梯、智能家电等行业应用广泛。传统的永磁同步电机实现闭环控制需要旋转变压器、光电编码器等位置传感器测量转子速度和位置的精确信息,而传感器的使用具有成本高、体积大、抗干扰能力差等问题,导致了永磁同步电机无法在更大范围内得到实际应用。因此,研究无位置传感器控制技术具有重要的实际意义。首先,本文分析了永磁同步电机无位置传感控制技术的研究背景和研究现状,通过对永磁同步电机的物理模型、数学模型、坐标变换理论、矢量控制的基本理论和空间矢量调制原理进行研究和学习,搭建了永磁同步电机矢量控制系统的仿真模型并进行了仿真分析。其次,针对传统脉振高频电压注入法动态性能不好的问题,以内置式永磁同步电机为研究对象,提出一种基于二阶广义积分器的脉振高频电压注入法。通过分析二阶广义积分器提取高频电流响应信号的可行性,设计了一种基于二阶广义积分器的位置观测器。相对于基于低通滤波器的位置观测器,所设计的位置观测器参数更易调整。在系统动态过程中,信号处理延迟小,可以更加准确的提取高频电流响应信号,有效减小了转子位置动态估计误差;同时针对传统滑模观测器存在的抖振和相位延迟问题,以表贴式永磁同步电机为研究对象,提出了一种结合模糊控制和卡尔曼滤波器的永磁同步电机无位置传感器控制方法。利用Sigmoid函数设计了滑模观测器,结合估算电流误差值及其误差变化率设计了一种模糊控制器对滑模增益进行实时动态调节,有效地削弱了滑模观测器的抖振现象,并提高了系统的稳定性和动态性能。针对模糊滑模观测器输出的反电动势信号中仍含有一些高频干扰信号的问题,利用卡尔曼滤波器来进行信号提取,有效的滤除了干扰信号,避免了使用低通滤波器产生的相位延迟问题。最后,本文在理论推导的基础上,利用MATLAB/Simulink软件搭建了对应的仿真模型并进行了数据分析,仿真结果验证了所提方法的可靠性。(本文来源于《湘潭大学》期刊2019-06-10）
邓艳楠[3]（2019）在《低速直驱永磁同步电机无位置传感器矢量控制研究》一文中研究指出永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)具有重量轻、体积小、结构紧凑、高转矩/惯性比以及宽调速范围等优点,近年来在家用电器和工业控制领域被广泛的应用。PMSM利用位置传感器来获得转子的位置信息,但考虑到成本、体积、机械结构以及运行环境的问题,采用无位置传感器控制技术对电机调速系统研究具有重要的意义与应用价值。PMSM的启动以及低速运行是无位置传感器控制的主要问题。第一步建立数学模型,包括电压方程、机械运动方程、电磁转矩方程,第二步介绍PMSM矢量控制方法的基本原理,并进行对比确定矢量控制策略。最后,详细介绍了PMSM在较低的运行速度时所涉及的旋转高频电压注入法以及脉振高频电压注入法基本概念及应用,并对两种方法进行优缺点对比,最终确定采用脉振高频电压注入法进行数学模型的搭建,并进行仿真分析,最终确定注入电压以及频率的大小。PMSM转子初始位置检测对电机的顺利启动是至关重要的,旋转高频电压注入法和脉振高频电压注入法常用来在无位置传感器的情况下检测静止时的转子初始位置,本文对SPMSM的饱和凸极特性基本原理以及PLL转子位置估计方法进行了研究,分别介绍了比例积分(Proportional-Integral,PI)观测器和扩展状态观测器(Extended State Observer,ESO)并研究了它们的参数调谐方法,在MATLAB/Simulink下搭建仿真模块对两种方法和两种观测器进行了对比研究。最后根据脉振高频电压注入法的相关理论,采用脉振方波电压注入法来对电机转子进行位置与速度的估算,来实现低速直驱永磁同步电机的无位置传感器控制。在深度了解了该方法的基本工作原理之后,进一步采用PI观测器实现从启动到低速运行的无位置传感器控制,通过仿真结果一系列的对比分析,为研究提供了依据并证实其方案的可行性。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2019-06-04）
钱振天[4]（2019）在《永磁同步电机的无位置传感器矢量控制设计》一文中研究指出永磁同步电机是一类能够在宽速度范围内提供大转矩的高性能电机,在需要高可靠性,高效率,高功率体积比的应用场合是理想的选择。由于没有电刷需要替换,此类电机的预期寿命可以超过一万小时。它们的应用场合很广:小功率的机器人关节、传送带,中等功率的电动汽车和各种工业机械,大功率的高铁牵引、舰船推进,等等。传统上,永磁同步电机的控制需要使用转子位置传感器来实现,而位置传感器的应用增加了系统复杂性,受限于恶劣的环境。无位置传感器控制在近年取得了显着的进步,该种控制方式有其固有的优缺点。在实际的商业应用之前,需要澄清不同的无位置传感器控制算法的优缺点。本论文的目标是识别和研发先进的无位置传感器控制方法。本文首先推导了永磁同步电机在不同坐标系下的数学模型。根据坐标变换理论,从永磁同步电机在叁相坐标系下的模型出发,推导了电机在转子坐标系下的模型。进一步的,建立了电机在估计的,而非准确的转子坐标系下的模型,为下文中的磁链观测方法,转子初始位置检测算法和启动算法的设计提供了理论依据。其次,设计了永磁同步电机的矢量控制方案。根据电机在转子坐标系下的模型和连续域中的线性控制理论,考虑离散化控制的延迟,给出了电流环和转速环参数设计公式。通过离散域中的理论分析,Simulink仿真和基于dSPACE DS1103的实验分析,验证了设计的控制环参数的合理性。最后,设计了永磁同步电机的磁链观测方法。在本文中,推导了基于反电动势和高频信号注入两类磁链观测方法的观测器数学模型和固有误差,介绍了磁链角度信号解调方法,并给出了反馈增益设计方法和离散化实现。通过Simulink仿真分析,验证了这两类方法的有效性。同时,对从属于这两类方法的各种磁链观测器展开了详尽的比较。其中,在基于反电动势的磁链观测器中,零相位延迟的磁链观测器展现出优越的性能。在基于高频信号注入的磁链观测器中,基于方波信号注入的磁链观测器取得了最优的表现。最后,在基于dSPACE DS1103的实验平台上进行实验,验证了零相位延迟的磁链观测器在各种稳态和动态工况下的表现。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-01-01）
沈寅强[5]（2018）在《冰箱压缩机的永磁同步电机无位置传感器矢量控制》一文中研究指出近年来,在冰箱压缩机领域,相比于异步电机而言,永磁同步电机在相同的容量条件下,效率提高约2%-8%。同时,永磁材料性能的提高与价格的降低,使得永磁同步电机的应用得到快速的发展。因此,永磁同步电机成为冰箱压缩机领域的新宠。针对永磁同步电机的转子位置检测,由于冰箱压缩机内部高温高压环境的限制,传统位置传感器技术观测到的位置精度往往会受到很大影响。因此,为了克服上述缺点,本文提出了一种基于反电动势的无位置观测方法。该方法主要利用了滑模观测器与锁相环技术,可以准确地实时估算转子位置与速度,并有效地改善了冰箱压缩机的低频启动性能。本文的工作关键在于滑模观测器的设计,目的是实现冰箱压缩机的无位置传感器矢量控制系统的有效性与稳定性。为此,本文分别从理论推导、仿真验证、实验验证叁个方面进行展开。对于理论推导方面,本文通过在静止两相坐标系下,利用永磁同步电机电流状态方程与滑模观测器电流状态方程,得到状态误差方程,并经锁相环模块,推导出转子位置和速度。对于仿真验证方面,根据理论推导,构造出滑模观测器模块,并结合锁相环模块、坐标变换模块、空间矢量脉宽调制模块等,搭建了永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统仿真模型,进行了仿真实验。对于实验验证方面,通过以PAC5223控制板为核心,结合滑模观测器算法等,搭建了系统实验平台,并进行相关一系列实验。仿真和实验结果表明:本文设计的冰箱压缩机的永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统低频启动性能较好,转子位置与速度估算准确,定频、变频运行稳定,制冷效果较好,从而验证了该控制系统的可行性、有效性与稳定性,并具有一定的工程实践意义。(本文来源于《浙江理工大学》期刊2018-12-14）
沈寅强,金海,戴豪宇,方晓龙,赵慧[6]（2018）在《基于滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统设计》一文中研究指出基于滑模观测器,结合锁相环、矢量控制、空间矢量脉宽调制等设计了一个永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统,并在MATLAB/Simulink环境下构建仿真模型。仿真试验结果表明,该系统可较准确地跟踪转子位置和速度,并对转速和负载变化具有较好的自适应能力和鲁棒性,能实现永磁同步电机无位置传感器矢量控制的要求。(本文来源于《电工技术》期刊2018年21期）
伍嘉伟,李海春,尹泉[7]（2018）在《PMSM无位置传感器矢量控制速度调节器参数选定》一文中研究指出针对无位置传感器算法在速度估算时的滞后导致系统稳定裕度变小的问题,提出一种输入为实际转速、输出为估算转速的等效模型来替代估算模块用以构建等效估算速度闭环矢量控制系统。基于该等效系统求出速度调节器参数的稳定范围,合理选定可以使系统稳定运行的参数。采用一种基于永磁同步电机(PMSM)的扩展反电动势模型的全阶滑模观测器来估算电机的位置与速度信息,通过这种估算算法验证提出方法的可行性。仿真和物理实验结果验证了所提出的估算速度闭环等效方法的有效性。(本文来源于《电气传动》期刊2018年08期）
陈金磊[8]（2018）在《基于高频方波注入永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统方案研究》一文中研究指出永磁同步电机(PMSM)因高功率密度,高转矩密度,效率高等优点被广泛应用,由PMSM组成的矢量运动控制系统在交流伺服工业领域中占据重要地位。传统的PMSM矢量控制系统需要转子位置信息以实现精确的磁场定向控制,而转子位置信息可以由编码器或旋转变压器获得。考虑到成本、安装位置等因素,无传感器的矢量控制控制技术成为新的热点研究问题。目前,无位置传感器矢量控制方案中的转子位置信息大多由基于模型的观测器方案获得。该方案本质上是借助于反电势对转子位置进行估计。一旦转速较低或在起动场合,则因反电势较小或反电势为零导致观测器方案失效。高频注入方案就是为了解决上述问题应运而生的。它利用注入高频激励信号和电机转子电感的不对称获得高频响应,再由高频响应提取转子位置信息。这种方案由于不依赖于反电势,特别适用于低速甚至零速场合,因而得到相关科技工作者的极大关注。本文在研究了传统的正弦高频电压注入方案的基础上,重点对基于高频方波注入方案的无位置传感器矢量控制进行了深入研究,并在TMS320F28335DSP实验平台上进行了样机调试,主要研究内容如下:(1)在分析了 PMSM高频模型的基础上对高频正弦旋转电压注入和正弦脉振电压注入方案及其相关问题进行了深入分析和讨论,并设计了相应的无位置矢量控制系统。(2)针对高频正弦电压注入无位置传感器矢量控制方案电流带宽低、噪音大等问题,采用了开关频率的高频方波注入方案。该方案通过新的电流解调方案替代了传统的滤波器,大大提升了系统带宽,改善了系统的动态性能。(3)为了改善高频注入方案中的转子位置估计精度,对涉及影响位置估计精度的几个主要因素,如交叉耦合、逆变器死区等进行了研究,并提出了相应的解决措施。(4)对注入频率为开关频率的高频方波脉振注入无位置传感器的矢量控制方案进行了样机实验,验证了方案的有效性。(本文来源于《山东大学》期刊2018-05-25）
刘祥盛[9]（2018）在《基于小脑模型控制器的永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统的研究》一文中研究指出永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)依靠其体积小、功率密度大等优点被广泛应用于各个领域。近年来,由于资源紧缺以及环境问题,使得永磁同步电机逐渐成为广受关注的电动车驱动设备。这些也导致了永磁同步电机的设计与控制成为了一个重要的研究内容与研究热点。矢量控制是一种常用的电机控制策略,矢量控制实现的基本原理是通过测量和控制同步电动机定子电流矢量,根据磁场定向原理分别对同步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制,从而达到控制同步电动机转矩的目的。为了更好地发挥永磁同步电机的性能,本文对矢量控制进行了深入的研究。通过分析传统PI控制的缺陷,本文采用了智能PI控制取代了传统的PI控制。智能控制中比较常用的有专家控制、模糊控制以及神经网络控制。各种智能控制都有其优点与缺点,在对上述叁种智能控制进行分析后,本文设计了基于小脑模型与PID复合控制的永磁同步电机的控制器。通过在MATLAB Simulink仿真平台下进行实验,验证了本文提出的控制器的优越性。矢量控制中使用速度传感器来获取相应的参数。使用速度传感器不利于电机的维护,并且电机的寿命也会受到限制。因此本文针对矢量控制存在的不足之处,研究了电机的无速度传感器控制。通过分析,本文最终选择了模型参考自适应(MRAS)方法来对电机的转子位置和速度信号进行辨识,从而实现系统的闭环控制。如果只使用MRAS方法,电机控制中的转速环依旧使用的是PI控制,因此本文将传统PI控制变成了基于小脑模型与PID复合控制,设计基于小脑模型控制器的永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统,通过仿真验证了控制系统的优越性。最后本文基于TMS320F28335控制器搭建了硬件平台,对矢量控制算法进行了验证。实验结果验证了矢量控制算法的正确性与可行性。(本文来源于《上海应用技术大学》期刊2018-05-24）
姚光耀[10]（2018）在《永磁同步电机全速域无位置传感器矢量控制系统研究》一文中研究指出永磁同步电机具有高性能、高可靠性和高功率密度的优势。随着永磁材料、功率电子器件、快速数字信号处理器和现代控制技术的发展,永磁同步电机在电动汽车、机器人、轨道交通、航空航天等工业领域得到了越来越广泛的应用。为了克服传统位置传感器存在的诸多弊端,无位置传感器控制已成为永磁同步电机控制领域一个非常热门的研究方向。本论文在全速域范围内研究永磁同步电机的无位置传感器控制策略。论文的主要研究工作包括:通过物理原理的分析建立了叁相静止ABC坐标系下永磁同步电机的动态数学模型,借助坐标变换分别得到两相静止αβ坐标系和两相同步旋转dq坐标系下永磁同步电机的动态数学模型。由数学模型分析得到了电机的一些重要特性。分析了两电平电压源型逆变器的工作原理及其PWM调制技术。介绍了几种常用的永磁同步电机矢量控制策略。本文采用i_d(28)0控制策略构建了完整的永磁同步电机矢量控制系统,并搭建仿真模型,实现了有位置传感器的矢量控制并分析了其控制性能。定义了无位置传感器控制策略中常用的坐标系,并推导出高频信号激励下的永磁同步电机数学模型。分析了两种正弦波高频电压信号注入法的原理,总结了各自的优缺点。采用方波高频电压信号注入法,注入信号频率升至PWM开关频率,提出无滤波器的信号处理方法,从而提高了无速度控制性能。结合方波电压注入饱和特性下的电流响应,提出了转子磁链极性的检查方法。在零低速域实现了永磁同步电机高性能的无位置传感器控制。在两相同步旋转dq坐标系下,新定义了感应电动势分量,基于给定电流与反馈电流之间的误差设计了滑模观测器,把新定义的d轴感应电动势分量的观测值送入锁相环得到转子位置和速度的估计值。利用自抗扰控制器中的扩张状态观测器含有转速信息的特点,构造锁相环输入量,提出了一种无速度控制策略,该策略继承了自抗扰控制的优点。引入加权算法,给出了一种适合全速域运行的永磁同步电机混合无速度控制策略。完成永磁同步电机对拖实验平台的硬件及软件设计,完成调试工作确保实验平台安全正常工作。实验验证了全速域无速度控制策略的有效性。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2018-05-01）
位置传感器矢量控制论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
永磁同步电机具有结构简单、功率因素高、噪音小、能耗低、可靠性强等优点,在电动汽车、轨道交通、智能电梯、智能家电等行业应用广泛。传统的永磁同步电机实现闭环控制需要旋转变压器、光电编码器等位置传感器测量转子速度和位置的精确信息,而传感器的使用具有成本高、体积大、抗干扰能力差等问题,导致了永磁同步电机无法在更大范围内得到实际应用。因此,研究无位置传感器控制技术具有重要的实际意义。首先,本文分析了永磁同步电机无位置传感控制技术的研究背景和研究现状,通过对永磁同步电机的物理模型、数学模型、坐标变换理论、矢量控制的基本理论和空间矢量调制原理进行研究和学习,搭建了永磁同步电机矢量控制系统的仿真模型并进行了仿真分析。其次,针对传统脉振高频电压注入法动态性能不好的问题,以内置式永磁同步电机为研究对象,提出一种基于二阶广义积分器的脉振高频电压注入法。通过分析二阶广义积分器提取高频电流响应信号的可行性,设计了一种基于二阶广义积分器的位置观测器。相对于基于低通滤波器的位置观测器,所设计的位置观测器参数更易调整。在系统动态过程中,信号处理延迟小,可以更加准确的提取高频电流响应信号,有效减小了转子位置动态估计误差;同时针对传统滑模观测器存在的抖振和相位延迟问题,以表贴式永磁同步电机为研究对象,提出了一种结合模糊控制和卡尔曼滤波器的永磁同步电机无位置传感器控制方法。利用Sigmoid函数设计了滑模观测器,结合估算电流误差值及其误差变化率设计了一种模糊控制器对滑模增益进行实时动态调节,有效地削弱了滑模观测器的抖振现象,并提高了系统的稳定性和动态性能。针对模糊滑模观测器输出的反电动势信号中仍含有一些高频干扰信号的问题,利用卡尔曼滤波器来进行信号提取,有效的滤除了干扰信号,避免了使用低通滤波器产生的相位延迟问题。最后,本文在理论推导的基础上,利用MATLAB/Simulink软件搭建了对应的仿真模型并进行了数据分析,仿真结果验证了所提方法的可靠性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
位置传感器矢量控制论文参考文献
[1].张绍同.无位置传感器PMSM矢量控制系统的研究[D].安徽理工大学.2019
[2].李洞湘.基于矢量控制的永磁同步电机无位置传感器控制研究[D].湘潭大学.2019
[3].邓艳楠.低速直驱永磁同步电机无位置传感器矢量控制研究[D].沈阳工业大学.2019
[4].钱振天.永磁同步电机的无位置传感器矢量控制设计[D].浙江大学.2019
[5].沈寅强.冰箱压缩机的永磁同步电机无位置传感器矢量控制[D].浙江理工大学.2018
[6].沈寅强,金海,戴豪宇,方晓龙,赵慧.基于滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统设计[J].电工技术.2018
[7].伍嘉伟,李海春,尹泉.PMSM无位置传感器矢量控制速度调节器参数选定[J].电气传动.2018
[8].陈金磊.基于高频方波注入永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统方案研究[D].山东大学.2018
[9].刘祥盛.基于小脑模型控制器的永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统的研究[D].上海应用技术大学.2018
[10].姚光耀.永磁同步电机全速域无位置传感器矢量控制系统研究[D].中国矿业大学.2018