基于EKF的PMSM無位置傳感器矢量控制系統(tǒng)性能研究.pdf

1、永磁同步電機（PMSM）以其體積小、重量輕、功率密度大、效率高、維護簡單等優(yōu)點受到了電機驅動系統(tǒng)研發(fā)人員的高度重視，并且在伺服系統(tǒng)、數控機床、機器人以及航空航天和工農業(yè)生產等領域獲得了廣泛的應用。論文以永磁同步電機無位置傳感器矢量控制為研究對象，重點研究基于擴展卡爾曼濾波（EKF）的永磁同步電機無位置傳感器矢量控制系統(tǒng)的相關理論和技術，為擴展卡爾曼濾波在永磁同步電機無位置傳感器控制系統(tǒng)中的應用奠定理論和實驗基礎。
　　首先在對永磁

2、同步電機數學模型分析的基礎上，結合矢量控制理論和電壓空間矢量脈寬調制技術，建立了基于轉子磁場定向的永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)，并且在Matlab/simlink仿真環(huán)境中實現了永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)的仿真，通過仿真結果表明永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)性能。
　　接著，在對卡爾曼濾波理論和擴展卡爾曼濾波算法進行介紹的基礎上，對永磁同步電機在d-q坐標系下的非線性數學模型進行線性化的基礎上，推導出基于擴展卡爾曼濾波的永

3、磁同步電機無位置傳感控制系統(tǒng)，并在Matlab/simlink仿真環(huán)境中實現了基于擴展卡爾曼濾波的永磁同步電機無位置傳感矢量控制系統(tǒng)的仿真，并對系統(tǒng)在空載和負載時的轉速跟蹤能力進行了仿真，仿真結果表明采用擴展卡爾曼濾波的永磁同步電機無位置傳感器矢量控制系統(tǒng)無論在空載和負載時，均保持了較好的轉速和位置的跟蹤性能。
　　永磁同步電機驅動系統(tǒng)具有廣泛的應用場合，不同場合的負載類型各不相同，并且永磁同步電機在運行過程中電機參數將隨著溫度、

4、電流等因素的變化而變化，為使基于擴展卡爾曼濾波的永磁同步電機無位置傳感器矢量控制系統(tǒng)在不同負載類型和電機參數發(fā)生變化時也能可靠的應用，本文考察了不同負載類型和永磁同步電機參數變化對基于擴展卡爾曼濾波算法無位置傳感器控制系統(tǒng)的魯棒性，結果表明基于擴展卡爾曼濾波算法的無位置傳感器控制系統(tǒng)在負載類型發(fā)生變化和電機參數發(fā)生變化時具有較強的魯棒性。擴展卡爾曼濾波算法中的協(xié)方差矩陣的選擇直接影響著系統(tǒng)的性能，本文通過對協(xié)方差矩陣在不同取值時對轉子位