基于SMO的PMSM的控制方法的研究

【摘要】随着科技的发展，永磁同步电机在工农业生产中应用越来越广泛，随之而来对交流永磁同步电机的伺服控制的要求也越来越高，其研究价值和经济价值也日益增高。转子位置和速度信号是伺服闭环控制系统中的重要变量，获取这两个参数是整个系统的重要环节。传统的伺服控制系统采用机械传感器作为检测转子位置和速度的重要元件，但增加了系统硬件成本、电机体积、故障率，使应用场合受到一定限制。为了避免这些问题，无传感控制技术逐渐突显起来。本文以无传感的永磁同步电机（PMSM:PermanentMagnetSynchronousMotor）为研究对象，设计并实现了基于滑膜观测器（SMO：SlidingModeObserver）的永磁同步电机空间电压矢量控制（SVPWM:SpaceVectorPulseWidthModulation）系统。主要开展的研究工作有：首先介绍了无传感伺服控制技术的科研价值、市场潜力以及当前国内外的研究现状；其次，详细阐述了滑膜观测器控制（SMO）的基本原理和转子位置和速度的估算方法，并用软件的方法构建了电流观测器和三环控制器，实现了反电动势的估算和低通滤波消抖，转子位置的整定和转速估算；再次，详细描述了电压空间矢量（SVPWM）基本理论，并对基于SMO的无传感PMSM的电压空间矢量的整体系统框架进行了详细分析；然后根据系统研究的要求，设计并制作了一套DSP+ARM异构双核的硬件平台，通过采样电路检测电机中的电压、电流等信号量，然后通过滑膜观测器进行估算，提取出转子的位置和速度信息，再通过PI调节和电压空间矢量脉宽调制，产生控制信号，实现对电机的控制；最后在硬件平台上进行实验测试，从实验的角度分析了本系统设计的正确性和有效性。
【作者】李明炎；
【导师】任彧；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，计算机系统结构，2014，硕士
【关键词】永磁同步电机；矢量控制；电压空间矢量脉宽调制；滑膜观测器；

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