基于DSP的PMSM滑膜觀測(cè)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、交流伺服系統(tǒng)中大都使用永磁同步電機(jī) PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)作為驅(qū)動(dòng)裝置，伺服系統(tǒng)閉環(huán)控制需要PMSM轉(zhuǎn)子位置和速度信息，如果使用 PMSM速度傳感器獲取所需信息，不但增加了機(jī)體體積和成本，也降低了系統(tǒng)可靠性。為了解決PMSM速度傳感器帶來(lái)的一系列問(wèn)題，伺服控制系統(tǒng)的無(wú)速度傳感器技術(shù)成為學(xué)者研究重點(diǎn)。
　　本文從PMSM的數(shù)學(xué)模型出發(fā)，根據(jù)坐標(biāo)變換思想，構(gòu)建PMSM矢量控制系

2、統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上對(duì)電壓、電流信號(hào)進(jìn)行分析，推導(dǎo)出電機(jī)反電勢(shì)中含有轉(zhuǎn)子信息的結(jié)論。由滑膜變結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型可知，滑膜控制具有穩(wěn)定性和非線性特點(diǎn)，但系統(tǒng)在滑動(dòng)平面運(yùn)行時(shí)具有抖振現(xiàn)象，為削弱抖振和改善到達(dá)條件，滑膜控制函數(shù)選擇指數(shù)趨近律。將控制函數(shù)為指數(shù)趨近律的滑膜控制應(yīng)用于 PMSM伺服控制系統(tǒng)中，建立以電流誤差平面為滑膜面的PMSM滑膜觀測(cè)器，實(shí)現(xiàn)PMSM轉(zhuǎn)子信息提取。
　　為解決電機(jī)啟動(dòng)時(shí)滑膜觀測(cè)器轉(zhuǎn)子位置估算不準(zhǔn)確問(wèn)題，采用變頻啟動(dòng)

3、和PMSM滑膜觀測(cè)器相結(jié)合的方式。啟動(dòng)時(shí)PMSM滑膜觀測(cè)器通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速統(tǒng)計(jì)規(guī)律的分析來(lái)判斷是否將觀測(cè)器引入閉環(huán)控制，保證系統(tǒng)平滑可靠運(yùn)行。針對(duì)滑膜觀測(cè)器估算轉(zhuǎn)子位置時(shí)存在的抖振問(wèn)題，使用PLL技術(shù)實(shí)時(shí)跟蹤，MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)表明PLL技術(shù)可有效抑制抖振現(xiàn)象。
　　搭建以運(yùn)動(dòng)控制專用芯片DSP為控制核心、以智能功率模塊(IPM)作為驅(qū)動(dòng)單元的硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將具有模式選擇的矢量控制算法在此實(shí)驗(yàn)平臺(tái)運(yùn)行：轉(zhuǎn)子位置傳感器提供轉(zhuǎn)子信息模