永磁永磁同步电机矢量控制系统仿真同步电机矢量控制系统仿真

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PMSM 电机速度由矢量控制控制。

基于扩展卡尔曼滤波器的矢量控制感应电动机实时传感器故障检测，隔离与重构方法

提出一种基于三电平中点箝位(NPC)逆变器的零序分量注入型感应电动机矢量控制方案。系统中使用快速电流控制的直接转子磁链定向矢量控制模式,由于定子电流是由快速电流环控制,因此系统中不用使用定子电压方程,并且不需要解耦电路。转子磁链位置角由磁通模型计算得到。感应电动机由三电平NPC逆变器供电,三电平NPC逆变器由于开关器件的电压应力是传统两电平逆变器开关器件上电压应力的一半,所以适合用于中压调速系统。逆变器控制采用开关优化PWM算法,通过注入零序分量,不但优化功率器件的开关频率,而且可以稳定中点电位。仿真结果表明,该方法在三电平逆变器供电的感应电动机上有效地实现了矢量控制,并且具有很好的性能。

在成熟的两电平SVPWM算法基础上,推导了三电平SVPWM矢量分解算法。该算法将三电平空间矢量图划分为6个四边形,每个四边形即为一个扇区。对电压矢量进行修正,将三电平空间矢量转化为两电平空间矢量。进而利用成熟的两电平SVPWM算法求解出三电平SVPWM算法。最后在Simulink内搭建了永磁同步电机的双闭矢量控制系统环仿真模型,仿真结果表明该算法是正确的,控制系统的响应速度快,且具有较好的抗干扰性和动态跟随性。

为满足永磁同步电机交流调速系统的高性能要求，需要对电机的转速在较宽的速度范围内进行精确估计和控制。然而电机低 速运行时，位置传感器在检测过程容易受到噪声干扰，噪声叠加在反馈信号上进入调速系统，增大永磁同步电机的转矩脉动， 需要信号处理技术来提高在每个采样瞬间的速度估计值的精度。为解决这一问题，在设计电机矢量控制系统的基础上，采用 递推最小二乘法(RLS)自适应滤波器对噪声环境中的电机转速进行优化。仿真试验结果表明，与传统的PID控制方法相比 较，在保证高速性能的情况下改善了电机转速控制的动态性能和低速性能，体现出方法的可行性和有效性。

基于MRAS的无速度传感器矢量控制法把模型参考自适应法与转速直接计算法结合了起来，设计了合适的自适应控制率，提高了转速估计的精确度，在此基础上，利用Matlab/Simulink构建MRAS无速度传感器矢量控制系统仿真模型，仿真结果表明，转速估计精度较高，系统具有一定的鲁棒性。

内容包含永磁同步电动机转动原理、矢量变换、矢量控制、空间电压矢量PWM(SVPWM)、 MTPA、弱磁控制、电流前馈控制

本硕士论文介绍了基于DSP的永磁同步直线电机控制系统的设计，包括其控制原理，控制方法，硬件设计，软件设计，仿真。