电动汽车永磁同步电机无位置传感器控制的研究_图文

1、 电动汽车 永磁 同步 电机无位 置传 感器 控制 的研究 图 定子反电动势波形 （ 为 会 为 岔 ， ） 图 转 子 速 度 买 测 和 估 计 波 形 试 验 及 分 析 试验所 用 电机 参 数 与表 一 致 。硬 件 采 用 基 于 的 控 制 板 ，模 块 为 三 菱 公 司 的 ， 软件采 用 的 系 统 ， 关 频率 开 为 。在 各个 速度和转 矩 下对 电机进行 试验 。试 验 中对定子 电流 和 、 电动势 和 以及转子 角 反 度 和转子速度， 进行观测 。 系统 控 制 采 用 标 么 值 控 制 ， 压 的 基 值 电 ， 电流基 值 ， 频率基值 为 。 ， 图

2、图 一 为由示波器捕捉 的定 子电流 电压波形 和转 子位置波形 ， 从图 中可 以看出 ， 计的定子 电流对 估 于实测的定 子 电流有 很 好 的跟踪 性 能 ， 波形 的正弦 度 较好； 利用反 电动 势估 计 的转 子 位置 与 实际 位 置波 形 一 图 转 子位 置 波 形 （ 为 ， 为 口 ） ， 致， 但滞后 一 电角度 。此 角度 随着 转速 的 增 加而 增 ： 。 ： ： 、 ： 图 转 子位 置 实 测 和估 计 值 自适应律的估计速度 波形 ， 图中可 以看 出 ， 从 两者误 差 较小。采用本文提 出的 自适应 速度 估 计算法有 很好 的 跟踪 性能。因此 ，

3、白适 应 滑模 观 测 器算 法 对 电机 转 子 的实际速度 与 位置 的跟 踪 都具 有 较 高 的精度 ， 具 有 且 较强 的抗负载扰动能 力。 机 电一 体 化 图 频 率 为 、 母线 电流 为 时 的波 形 为滤 波后 的 相 相 电压 ： 为 相 电流 传 感 器输 出； 为 未校 正 的估 计 电角度 ； 为 估计 转 速 加 ， 要是在估 计 反 电动 势时 引入 了低 通滤 波 器 的缘 主 故 。利用校正后 的估 计位 置来控 制 电机 （ ， ） 定 子相 电压和相 电流波 形相 位 一 致 ， 过来 说 明 了 此位 反 置估计 的正确性 。 可 以看 出 ， 电机

4、 的速 度 跟踪 性 能 和 电流 正弦 度 较 好 ， 电机不 同的速度 和 负载下 ， 在 自适应滑模 定子 电流 观测器都能 够 估算 永磁 同步 电机 的转 子 位 置和 速 度 ， 而且误差 较小 。 结 语 （ ）本文在 两相 静止 （ 坐标 系内提 出将模型 ） 参考 自适应算 法弓 入到滑 模观 测器 构成 自适应 滑模观 图 频 率 为 母 线 电流 为 时 的 波形 （ 正 后 、 校 为 相 电 流传 感 器输 出 ； 为 实测 电角 度 ； 为校 正后 的估 计 电 角度 ； 为估 计 转速 测器 ， 由基本 的滑 模观 测 器来 估 算转 子 位 置和 定 子反 电动

5、势 ， 由模 型 参 考 自适应 算 法来 估算 转 子速 度 。 而 前者 利用 定性 判据 来计 算开 关增 益 ， 稳 后者 利用 稳定性定理来 推算转速 自适应律 ， 而保证 从 了整个 系统的稳定性 。 （ ） 文基于 本 设计和实现 了采 用 自适应 滑模观 测器的 无 位置 传感 器 车用 空 调 电机驱 动系 统 ， 仿真和试验 均证明 了利用 自适应滑 模 观测器 法来检 测 转子位置和速 度是切实可行 的。 （ ）转子位置估 计过程 中 出现 的 角度滞后 是硬件 低通 滤波 电路 导致 ， 完全 由相位补 偿来校 正 ， 可 并且 能 够 达到较好 的位置一致性 。 （

6、）测试结果表 明， 本文所研 究的滑模观测器 法转 图 儿 频 率 为 母 线 电流 为 时 的 波形 、 子位置估算技术 不但有较快的动态 响应 ， 而且计算量小 ， 鲁棒性较好 ， 还实现 了低成本 设计 ， 有较强的实用价值。 为 相 电 流传 感 器输 出 ； 为 实测 电角度 ； 为未校 正的 估 计 电角 度 ： 为校 正后 的估 计 电 角度 参 考 文 献 李 兴 虎 动 汽 车 概 论 北 京 ： 京 理 工 大 学 出版 电 北 社 ， ： ， ， ， ， ， ： 李 翠 萍 ， 新 生 ， 阳 无 位置 传感 器 永磁 同 步 电 动机 控 王 高 制系统 微 特 电机

7、， ） （ ： 图 频 率 为 母 线 电 流 为 时 的 波 形 （ 、 校正 后 ） 为 滤 波后 的 相相 电压 ；为 相 电流 传 感 器输 出； 为校 正 后 的估 计 电 角度 ； 为 估计 转 速 ， （ ） ， ： （ 下转第 页 ） 机 电 一体 化 速 下的调节特 性进 行 了仿 真分 析 ， 真结 果 符合 交 流 仿 供 电系 统电压 瞬变 特 性 的要求 ， 明本 系 统 具有 良好 说 的动态 性能 ， 达到 了预期 的效果 。 参 考 文 献 ， 图 数 字 式 调压 器 的 仿 真输 出 电压 有效 值 ， ， （ ）： 由于同步 电机 转 子转 速 等 于其

8、同 步转 速 ， 知其 已 极对数和输 出电压频 率 ， 即可得到 电机 转速 ， 因此对 进 行相应调节是很 容易实现的 。 仿 真 分析 ， ， 陈 志 辉 刷 发 电 机 数 字 调 压 技 术 研 究 京 航 空 无 南 航 天 大 学博 士 学 位 论文 ， 通过 以上 突加 和突 卸 负载 的仿 真实 验 ， 验证 数 字 调压器 的稳 态和动态 性能 ， 模型 进行 连续 仿真 ， 到 对 得 波形如 图 所 示。输 出电压 频率 ， 电机 出 发 输 ， 为 额 定 负 载 ， 时 突 加 负 载 到 ， 在 时突卸 负载到 额定 负载 。从 图中可 以看 出 在数字调压 器作

9、 用 下 ， 统能 够 克服 负 载 变化 的 扰 动 系 使发 电机输 出 电压 恢复 到 参考 值 ， 种 特 性和 验 证 控 这 制策略时所采 用的连续控制器是 一致的 。 通过 对上述波形分析 ， 其与图 （ 将 交流供 电系 统 交流电压瞬变极限 ） 进行 比较分 析 ， 发现 系 统在 负载发 生扰动后 ， 通过数 字调压 器的 作用 ， 各项 参 数都能 满足 供 电系统 的要求 。 结 语 ， ， （ ： ， ） 沈颂 华 空 航 天 器供 电系 统 航 北京 ： 京 航 空 航 天 北 科技 大 学 出 版社 ， 陈志 辉 字 电 压 调 节 器 三 相 电 压 数 字 测 量 方 法 研 究 数 电工 技 术 学 报 ， （ ） ， ， ， （ ） ， 本文通 过使用 语 言 ， 在 中建立 了数字 调压 器的各个 组成 部 分 的仿 真模 型 ， 并进 行 相关 的仿 真分析 ， 同时对 调压器在突加 、 卸 负 载 ， 突 以及 不 同 转 ， （ ） ， 刘 文 韬 于 的 飞 机 发 电 机 调 压