永磁直線同步電機(jī)無(wú)位置傳感器控制研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的直線驅(qū)動(dòng)伺服系統(tǒng)已無(wú)法滿足高速、超精密儀器儀表加工等制造行業(yè)日益發(fā)展的需要，而永磁直線同步電機(jī)（PMLSM）以其伺服性能好、定位精度高、運(yùn)動(dòng)行程較大以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)在裝備制造、機(jī)械加工等場(chǎng)合得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。傳統(tǒng)帶有物理傳感器的PMLSM驅(qū)動(dòng)伺服系統(tǒng)存在諸多缺點(diǎn)，因此在保證伺服性能良好、系統(tǒng)成本低廉的前提下，研制永磁直線同步電機(jī)無(wú)位置傳感器伺服控制系統(tǒng)，以解決引入物理傳感器所帶來(lái)的問(wèn)題，成為了近年來(lái)廣

2、大科研人員共同努力的方向。本文解決了無(wú)位置傳感器控制系統(tǒng)中的核心問(wèn)題——對(duì)動(dòng)子位置以及速度進(jìn)行實(shí)時(shí)估計(jì)。
　　本文首先對(duì)PMLSM的工作原理及其組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，在分析SVPWM矢量控制原理以及傳統(tǒng)帶有物理傳感器伺服控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了永磁直線同步電機(jī)無(wú)位置傳感器伺服控制整體方案，其中位置/速度反饋信號(hào)通過(guò)估計(jì)器獲得。
　　其次，為了在全速范圍內(nèi)精確地估計(jì)出動(dòng)子的位置與速度，本文利用了一種狀態(tài)增廣的擴(kuò)展卡爾曼濾波

3、法（AEKF），該估計(jì)算法可對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)以及繞組電阻進(jìn)行同時(shí)估計(jì)，有效解決了因繞組電阻變化而導(dǎo)致估計(jì)不精準(zhǔn)的問(wèn)題；另外，為了獲取電機(jī)初始磁極位置以使電機(jī)正常啟動(dòng)，本文通過(guò)施加一系列電壓脈沖信號(hào)，并檢測(cè)對(duì)應(yīng)d軸電流值，以此來(lái)確定初始磁極角度，該方法的理論估計(jì)精度為：±0.9375°；而對(duì)于在PMLSM無(wú)位置傳感器伺服控制系統(tǒng)中負(fù)載擾動(dòng)較大、系統(tǒng)參數(shù)攝動(dòng)以及估計(jì)信號(hào)不確定等問(wèn)題，本文在該系統(tǒng)速度環(huán)中設(shè)計(jì)了一種增量式模糊PID控制器，以提升系統(tǒng)