【摘 要】
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永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)因其具有结构简单、体积小、效率高等诸多优点,在机械制造、航空航天、电力系统等领域应用越来越广泛。但现阶段,基于无位置传感器的传统PI矢量控制的永磁同步电机在连续加速、减速过程中还存在电机动态特性较差等问题,尤其在电机中、低速运行时更加明显,针对以上问题,本文完成了以下研究工作:(1)传统PI矢量控制下的P
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永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)因其具有结构简单、体积小、效率高等诸多优点,在机械制造、航空航天、电力系统等领域应用越来越广泛。但现阶段,基于无位置传感器的传统PI矢量控制的永磁同步电机在连续加速、减速过程中还存在电机动态特性较差等问题,尤其在电机中、低速运行时更加明显,针对以上问题,本文完成了以下研究工作:(1)传统PI矢量控制下的PMSM在连续加速、减速过程中电机动态特性并不理想,将模糊控制的思想融合到传统PI控制系统中,提出一种改进型模糊自整定PI控制策略,同时进一步考虑到电机模型的不确定性、IGBT开关管的通态压降、直流母线电压波动、逆变器的死区时间等因素对电机转速造成的误差,在改进型控制策略中加入死区时间观测器。通过MATLAB/Simulink仿真结果分析,该控制策略能够提高电机的稳态控制性能,且在电机转速持续加速、减速过程中均能够保证良好的电机动态控制性能。(2)为了验证提出控制策略的实际应用能力,搭建了基于DSP+FPGA硬件结构的永磁同步电机控制系统实验平台进行实验分析。实验平台利用FPGA进行电机旋转变压器采集信号、母线电压信号、母线电流信号、电机相电流信号的采集和计算,计算结果通过地址总线和数据总线选址的方式送入DSP中,避免了直接基于DSP存在的延迟问题,缩短了通讯信号的传输时间,通过实验,验证了仿真结果的正确性和该控制策略的实用性。
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