基于高频方波注入永磁同步电机无位置传感器控制技术研究

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变量注释表

1 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 永磁同步电机无位置传感器国内外研究现状

1.3 永磁同步电机无位置传感器控制技术综述

1.3.1 永磁同步电机中高速无位置控制技术

1.3.2 永磁同步电机零低速无位置传感器控制技术分类

1.4 基于永磁同步电机最大转矩电流比控制策略研究

1.5 逆变器的死区及补偿策略国内外研究现状

1.6 永磁同步电机高频注入无位置控制存在主要问题

1.7 论文研究的主要内容及章节安排

2 永磁同步电机建模与矢量控制

2.1 永磁同步电机本体结构和模型

2.2 永磁同步电机的数学建模

2.2.1 电机的数学模型

2.2.2 永磁电机的凸极效应分析

2.3 永磁同步电机矢量控制技术与仿真验证

2.3.1 矢量控制技术

2.3.2 基于 Matlab/Simulink 永磁电机矢量控制仿真与实现

2.4 滤波器对无位置传感器控制系统带宽的影响

2.4.1 电流环带宽分析

2.4.2 转速环带宽分析

2.5 本章小结

3 基于高频正弦电压注入的无位置传感器控制技术

3.1 高频旋转正弦电压注入原理分析

3.1.1 内埋式永磁同步电机高频电压注入下的数学模型

3.1.2 旋转高频信号注入无位置传感器控制原理分析

3.1.3 高频电流分析与处理

3.2 基于脉振高频电压注入法无位置控制技术

3.2.1 原理分析

3.2.2 基于估计两相测量坐标系下转子估计位置的提取方案

3.3 基于高频电流矢量角的转子估计位置提取方案

3.3.1 高频脉振信号注入高频电流轨迹分析

3.3.2 基于高频电流矢量角转子位置提取方案

3.3.3 高频脉振电压注入的无位置控制仿真分析

3.4 基于自适应滤波器提取高频电流方案

3.4.1 新型自适应带通滤波器的原理分析

3.4.2 新型自适应带通滤波器更新步长的设计

3.4.3 仿真分析

3.5 本章小结

4 基于高频方波注入无位置传感器控制技术研究

4.1 高频脉振方波注入无位置传感器控制技术

4.1.1 高频脉振方波注入无位置传感器控制原理分析

4.1.2 基于两相静止轴系下提取估计转子位置方案

4.1.3 测量轴系下估计转子位置信息提取方案

4.1.4 无需滤波器的转子位置提取方法

4.1.5 高频脉振方波电压注入的无位置控制仿真分析

4.2 高频脉振方波信号注入的 MTPA控制策略研究

4.2.1 原理分析

4.2.2 仿真分析

4.3 逆变器的死区影响及补偿策略研究

4.3.1 逆变器的死区影响分析

4.3.2 逆变器死区补偿策略研究

4.3.3 基于电压补偿的逆变器死区补偿仿真分析

4.3.4 基于自适应滤波器的逆变器死区补偿方法

4.3.5 基于自适应滤波器的死区补偿仿真分析

4.4 本章小结

5 永磁同步电机无位置传感器控制实验

5.1 实验平台简介

5.2 实验平台的硬件电路设计

5.2.1 主电路的设计

5.2.2 上电保护电路的设计

5.2.3 制动电路的设计

5.2.4 电流采样电路的设计

5.2.5 电机电流 AD 采样信号调理电路设计

5.2.6 母线电压采样电路及信号调理电路的设计

5.2.7 PWM 波驱动电路的设计

5.2.8 母线电压过压保护电路的设计

5.2.9 电压转换电路设计

5.2.10 定子三相电流幅值检测电路设计

5.2.11 电机过流保护硬件电路的设计

5.3 软件设计中数据处理

5.3.1 软件中参数标幺化的处理

5.3.2 软件设计中 Q 格式的数据处理

5.3.3 软件中数字滤波器的设计

5.4 软件方案设计

5.4.1 资源配置

5.4.2 程序设计

5.5 永磁同步电机无位置控制实验

5.5.1 带轻载启动实验

5.5.2 带额定负载启动实验

5.5.3 抗负载变化实验

5.6 本章小结

6 结论与展望

6.1 总结

6.2 后续工作展望

参考文献

作者简历

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