無傳感器永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)概述_圖文

1、 電氣傳動2003 年第 4 期 號變成一個直流量, 很容易用一個高通濾波器濾 掉。 載波信號電流矢量的正相序分量的軌跡是一 個圓, 而整個載波信號電流矢量是一個橢圓。 由載 波信號電流矢量所劃出的橢圓是電流凸極的表 現(xiàn)。 當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子沒有凸極時, 載波信號電流矢量只 包括正相序分量, 軌跡是一個圓。L o renz 的文章 中給出了利用外差法和跟蹤觀測器來根據(jù)電流矢 量獲得轉(zhuǎn)子位置的方法。 這里不再詳述, 有興趣的 讀者可以查閱參考文獻(xiàn) 12, 13 。 這種方法的優(yōu)點 是可以應(yīng)用于較寬的速度范圍內(nèi), 低速時也能得 到較好的估算結(jié)果。 但是由于有高頻信號注入, 它 又會帶來高頻噪聲的問題。 還

2、有一種利用永磁電機(jī)的凸極效應(yīng)來估算轉(zhuǎn) 子位置和速度的方法是計算電機(jī)的定子電感的方 法 。 利用檢測得到的電壓和電流值, 計算出在這 個位置時的定子電感, 并與預(yù)先制好的表格中的 電感值相比較, 進(jìn)而確定轉(zhuǎn)子的位置。 但是由于在 暫態(tài)和低速時不容易準(zhǔn)確地測量定子電壓, 所以 計算得到的電感值也會有誤差。 315人工智能理論基礎(chǔ)上的估算方法 14 進(jìn)入 20 世紀(jì) 90 年代, 電機(jī)傳動上的控制方 案逐步走向多元化。 智能控制思想開始在傳動領(lǐng) 域顯露端倪, 專家系統(tǒng)、 模糊控制、 自適應(yīng)控制、 人 工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)紛紛應(yīng)用于電機(jī)控制方案中。 這方 面的文章雖也屢有發(fā)表, 只是產(chǎn)業(yè)化的道路仍很 漫長,

3、相信在不遠(yuǎn)的將來, 隨著智能控制理論與應(yīng) 用的日益成熟, 會給交流傳動領(lǐng)域帶來革命性的 變化。 實現(xiàn), 并越來越實用。 此外人工智能理論等也開始 應(yīng)用于電機(jī)控制領(lǐng)域, 顯示了電機(jī)控制方案逐步 走向多元化的趨勢。 參考文獻(xiàn) 1 李鐘明, 劉衛(wèi)國, 劉景林等 1 稀土永磁電機(jī) 1 國防工業(yè)出版 社, 1999 2陳峻峰 1 永磁電機(jī) 1 機(jī)械工業(yè)出版社, 1982 3李永東 1 交流電機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng) 1 機(jī)械工業(yè)出版社, 2002 4 M aidu M , Bo se B K. Ro to r Po sition E stim ation Schem e of a Perm anen t M ag

4、net Synch ronou s M ach ine IEEE fo r H igh Perfo rm ance V ariab le Sp eed D rive. I A S A nnual 53 M eeting, 1992, (1 : 48 5 M inghua Fu, L ongya Xu. A N ovel Sen so r2less Con tro l T echn ique fo r Perm anen t M agnet Synch ronou s M o to r ( PM SM U sing D ig ital Signal P rocesso r ( D SP . IE

5、EE 408 A ero sp ace and E lectron ics Conference, 1997, (1 : 403 6 Sen jyu T , Sh im abuku ro T , U ezato, K. V ecto r Con tro l of Perm anen t M agnet Synch ronou s M o to rs W ithou t Po sition . IEEE PESC R eco rd, 1995, (2 : 759 765 and Sp eed Sen so rs 7 F rench C, A carn ley P. Con tro l of Pe

6、rm anen t M agnet M o to r D rives U sing a N ew Po sition E stim ation T echn ique. IEEE 1097 T ran s. Ind. 1996, 32 (5 : 1089 8 L ow T S, L ee T H , Chang K T. A N on linear Sp eed O b server fo r Perm anen t2 m agnet Synch ronou s M o to rs. IEEE T ran s. 316 Ind. 1993, 40 (3 : 307 9 So lsona J ,

7、 V alla M I, M u ravch ik C. A N on linear R educed O rder O b server fo r Perm anen tM agnet Synch ronou sM o to rs. 497 IEEE T ran s. Ind. 1996, 43 (4 : 492 10 Kan 2P ing Ch in, Zong 2Hw ang Hong, Hong 2 R u W ang. Shaft 2 sen so rless Con tro l of Perm anen t M agnet Synch ronou s M o to rs U sin

8、g a slid ing O b server. P roceed ing s of the 1998 392 IEEE In ternational Conference. 1998, (1 : 388 11 J un H u, Dong 2qi Zhu, B in W u. Perm anen t M agnet Synch ronou s M o to r D rive W ithou t M echan ical Sen so rs. IEEE E lectrical and Com p u ter Eng ineering Conference, 1996, (2 : 603 606

9、 12 Co rley M J , L o renz R D. Ro to r Po sition and V elocity E stim ation fo r a Perm anen t M agnet Synch ronou s M ach ine . IEEE I at Stand still and H igh Sp eed s A S A nnualM eeting, 1996, (1 : 36 41 13 L im ei W ang, L o renz R D. Ro to r Po sition E stim ation fo r Perm anen t M agnet Syn

10、ch ronou s M o to r U sing Saliency2 track ing Self 2sen sing M ethod. IEEE I A S A nnual M eeting, 2000, (1 : 445 450 14 Hong ru L i, J ianhu i W ang, Shu sheng Gu, T ao Yang. A N eu ral2netw o rk 2based A dap tive E stim ato r of Ro to r Po sition and Sp eed fo r Perm anen t M agnet Synch ronou s

11、4結(jié)論 本文首先簡單介紹了永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型 和矢量控制的基本原理, 在此基礎(chǔ)上又集中介紹 了近十幾年來提出的多種估算永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子 位置和轉(zhuǎn)速的方法。 其中較早的是基于 PM SM 基 本電磁關(guān)系的方法, 如直接計算法和利用反電動 勢估算轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速的方法等, 這種方法的問 題在于低速性能差, 且對電機(jī)參數(shù)的準(zhǔn)確性要求 也較高。 為了解決低速運行的問題, 觀測器, 模型 參考自適應(yīng), 高頻注入等方法被相繼提出并應(yīng)用 于永磁同步電機(jī)的控制中。 這些方法擴(kuò)大了永磁 同步電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制范圍, 能夠獲得較好的控制 性能。 但是由于永磁同步電機(jī)是一個非線性的系 統(tǒng), 這些方法應(yīng)用起來較復(fù)雜, 計算量較大。 隨著 微處理器的快速發(fā)展, 這些方法現(xiàn)