用DSP实现永磁同步电机的无速度传感器矢量控制

【摘要】：本文以三相正弦波驱动的永磁同步电机（PMSM）为研究对象，首先在深入分析其内在电磁约束关系的基础上，建立了不同坐标系下的数学模型。然后介绍了空间电压矢量的 PWM 技术，导出了适合数字信号处理器（DSP）的由两相定子坐标系电压计算 PWM 脉宽的方法。提出了利用MATLAB进行仿真的适合开环控制和闭环控制的改进 PWM 逆变仿真模型。采用该模型可以大大提高仿真速度。由开环控制和闭环控制的仿真，验证了改进模型的正确性。其次，对开环控制进行了实验，井得出了开环控制的特点。利用假定旋转坐标法（HRF）对转速进行估算，实现了无速度传感器的闭环控制。通过实验验证该控制方法具有较好的动态特性。针对恒值锁定起动有时不能准确锁定转子的问题，提出了一种利用旋转磁场锁定转子的新起动方法。该方法，可以准确的获得转子初始位置，使起动更平稳。

【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2001
【分类号】：TM341;TP212

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	【引证文献】
	【引证文献】

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前8条

1	钱莉;无传感器永磁同步电机控制系统的设计[D];苏州大学;2011年
2	辛建坤;提高永磁同步电机动态转矩控制方法的研究[D];西安理工大学;2003年
3	王超;静止无功补偿器D-STATCOM的研究[D];西安理工大学;2003年
4	张红娟;基于DSP控制的SRD研究与实践[D];太原理工大学;2003年
5	王玲芝;参数自整定PI估计器在永磁同步电机直接转矩控制中的应用研究[D];西安理工大学;2006年
6	戴赟;基于DSP的电机控制方法研究[D];江南大学;2008年
7	谭宇;基于DSP的电磁激励式疲劳寿命测试系统的研究[D];吉林大学;2010年
8	王林翮;永磁同步电机无速度传感器矢量控制系统的研究[D];西南交通大学;2012年

	【参考文献】
	【参考文献】

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前9条

1	周鹗;曾朝晖;;高性能永磁同步电机矢量控制系统研究[J];电机与控制学报;1997年01期
2	曹朝晖;陈志杰;周鹗;赵家壁;;内永磁同步电机的电流控制策略[J];电气传动;1996年02期
3	许强,贾正春,李朗如;永磁同步电动机的模型参考自适应速度控制[J];电气传动;1998年05期
4	苗晓燕,王小椿;永磁同步电机高转矩电流矢量控制方法和系统[J];电气传动;1999年03期
5	马立华;陈伯时;;电流滞环跟踪控制分析[J];电气自动化;1995年01期
6	王秀芝;吴忠;许镇琳;;高性能BLDCM交流伺服系统发展趋势及研究现状[J];电气自动化;1996年02期
7	王成元,杨俊友,周美文,夏加宽,王军;DSP 控制的电主轴永磁电机交流伺服系统仿真[J];沈阳工业大学学报;1997年03期
8	励鹤鸣,吴凯,郭芳;三相永磁同步电动机起动性能分析[J];微特电机;1995年01期
9	葛宝明,蒋静坪;永磁同步电动机传动系统的模型算法控制[J];中国电机工程学报;1999年10期

	【共引文献】
	【共引文献】

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前10条

1	凌有铸,刘力;SPWM逆变器的波形生成过程中的问题及对策[J];安徽机电学院学报;2000年01期
2	冯勇,宗岩坡;微机测控系统的抗干扰技术[J];安阳大学学报;2003年04期
3	张小平,王旭,杨耕,徐文立;采用TMS320F240的运动控制实验平台[J];兵工自动化;2002年04期
4	汤久望;刘维平;刘德刚;程钢;;非精确转向情况下履带车辆转向轨迹分析[J];兵工学报;2006年05期
5	杨家驥 ,郇极 ,何清屏 ,魏继光;通用数控位置环设计[J];北京航空航天大学学报;1989年01期
6	何亚屏;年晓红;;永磁同步电机矢量控制MATLAB仿真研究[J];变流技术与电力牵引;2007年06期
7	南永辉;罗仁俊;彭勃;曹洋;;基于矢量控制的兆瓦级永磁同步电机能量互馈系统[J];大功率变流技术;2012年01期
8	张全庄;孟彦京;;SPWM与SVPWM变频控制法分析与应用[J];变频器世界;2005年03期
9	李现兵;师宇杰;王广州;刘小宝;;SVPWM技术研究及其仿真[J];变频器世界;2005年06期
10	祝军生;;一种高性能通用工业变频器的研制[J];变频器世界;2007年10期

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前10条

1	范青武;王从曾;张连宝;李俊;黄建斌;;基于AT89C52的多弧离子镀膜弧源控制新方法[A];制造业数字化技术——2006中国电子制造技术论坛论文集[C];2006年
2	;Operation Control of Flywheel Energy Storage System with Wind Farm[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
3	于莲芝;刘国现;;基于MSP430单片机的温度控制系统[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集（2）[C];2008年
4	陈健;符秀辉;;基于单片机的沥青软化点测试仪[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集（3）[C];2008年
5	王效华;;基于单片机PWM控制技术的实现[A];第二十届电工理论学术年会论文集[C];2008年
6	张灿;;I/O通道的抗干扰措施[A];电气化铁路牵引变电所新技术年会论文集[C];2007年
7	胡继康;王虎;申屠理锋;周坚刚;;冷轧变参数PID秒流量控制[A];中国计量协会冶金分会2013年会论文集[C];2013年
8	明飞;;基于CAN总线的DDV伺服阀数字控制器[A];面向航空试验测试技术——2013年航空试验测试技术峰会暨学术交流会论文集[C];2013年
9	王禹;刘威峰;王晓川;白保东;;变频驱动电机轴电压轴承电流研究[A];第十一届沈阳科学学术年会暨中国汽车产业集聚区发展与合作论坛论文集（信息科学与工程技术分册）[C];2014年
10	张炳义;阎德宝;李庆旭;冯桂宏;;绕线转子自起动永磁电机起动特性研究[A];第十一届沈阳科学学术年会暨中国汽车产业集聚区发展与合作论坛论文集（信息科学与工程技术分册）[C];2014年

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前10条

1	汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
2	刘春喜;大容量400Hz中频逆变器拓扑和数字控制技术研究[D];浙江大学;2010年
3	魏晋宏;预测控制在工业生产过程中的应用研究[D];太原理工大学;2011年
4	盛义发;城轨牵引内置式永磁同步电机驱动系统效率优化控制方法研究[D];中南大学;2010年
5	戴建国;网络化系统的稳定性分析、控制及滤波[D];江南大学;2011年
6	葛俊旭;兆瓦级垂直轴风力发电机组的关键技术研究[D];浙江大学;2010年
7	刘英培;PMSM直接转矩控制方法及实验研究[D];天津大学;2010年
8	郑伟峰;交流伺服系统无时滞反馈高响应驱动控制研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9	泮健;数字配流与调速式低速大扭矩液压马达及其特性研究[D];上海交通大学;2011年
10	廖雯竹;基于设备衰退机制的预知性维护策略及生产排程集成研究[D];上海交通大学;2011年

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前10条

1	张永臣;基于ARM的SVG型低压无功补偿控制器的研究[D];山东科技大学;2010年
2	王瑞玲;无刷直流电动机调速算法及起动电路研究[D];郑州大学;2010年
3	王博;大功率柴油机数字式电子调速器设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4	周程勇;基于DSP的交流永磁同步伺服电机控制系统的实现[D];辽宁工程技术大学;2009年
5	吕晓;基于模糊神经网络的双电机调速实验系统研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
6	柳明;基于单片机的智能物料搬运控制系统研究[D];大连海事大学;2010年
7	王旭;基于弧长控制的摆动电弧焊缝跟踪传感器及偏差处理方法的研究[D];湘潭大学;2010年
8	郭建锋;瓦楞纸板横切机控制系统研究与实现[D];河南理工大学;2010年
9	徐高杰;双变量交交变频频段相位控制自然过渡方法研究[D];河南理工大学;2010年
10	李华;螺杆泵驱动用永磁同步电动机的设计研究[D];哈尔滨理工大学;2010年

	【同被引文献】
	【同被引文献】

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前10条

1	王晓辉;蔡树煌;;应用单板机产生快速正弦扫频信号的研究[J];安徽工学院学报;1989年04期
2	李甘林,孙玉坤;基于TMS320F240的开关磁阻电机调速系统设计[J];半导体技术;2002年09期
3	刘瑞党,何水清,马玲俊;变幅加载条件下的疲劳寿命预测[J];兵工学报;1994年04期
4	葛宝明,蒋静坪,张国宏;永磁同步电机磁阻转矩的有效利用及其预测控制系统[J];电工技术学报;2000年03期
5	刘国海,戴先中;直接转矩控制系统的神经网络控制[J];电工技术学报;2001年06期
6	田淳,胡育文;永磁同步电机直接转矩控制系统理论及控制方案的研究[J];电工技术学报;2002年01期
7	冬雷,李永东,王文森,李明才;矢量控制中感应电动机转子电阻的自适应辨识[J];电工技术学报;2002年04期
8	严青，邓志华，张晓光，秦忆，王离九;直接转矩控制系统低速性能分析──转矩观测器问题[J];电工技术学报;1996年03期
9	张金平,张奕黄;电动汽车用开关磁阻电机的DSP控制系统[J];电机电器技术;2002年04期
10	贾建强,韩如成,左龙;基于MATLAB/SIMULINK的交流电机调速系统建模与仿真[J];电机与控制学报;2000年02期

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前1条

1	张荣;李俊丽;张臻;;开关磁阻电机的应用及其研究的前沿问题[A];第十届全国煤矿自动化学术年会论文集[C];2000年

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前5条

1	王松;永磁同步电机的参数辨识及控制策略研究[D];北京交通大学;2011年
2	喻胜;基于现代DSP技术的多频信号测量理论研究及其在数字波形参数测量中的应用[D];电子科技大学;2000年
3	林伟杰;永磁同步电机伺服系统控制策略的研究[D];浙江大学;2005年
4	崔巍;各相解耦永磁同步电动机设计及控制技术的研究[D];上海大学;2004年
5	任坤;DSP编译器关键技术研究[D];浙江大学;2007年

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前10条

1	江巧逢;变频调速系统转速辨识方法的研究[D];西南交通大学;2011年
2	余志平;基于DSP的永磁无刷直流电动机无传感器控制系统的研究[D];西安理工大学;2001年
3	段龙;应用TMS320F240DSP的变频调速器的研究[D];西安理工大学;2001年
4	何满;基于DSP的励磁控制器的研究[D];广西大学;2001年
5	徐艳平;基于DSP的永磁同步电机直接转矩控制的研究[D];西安理工大学;2002年
6	李新民;用DSP实现永磁同步电机的预测控制与矢量控制[D];西安理工大学;2003年
7	江小平;液压伺服系统智能PID控制[D];南京理工大学;2003年
8	胡奇锋;永磁同步电机高性能调速控制系统研究[D];浙江大学;2004年
9	周马山;基于DSP的多相永磁同步电机矢量控制系统[D];湖南大学;2004年
10	程立;基于DSP的直流直线电机控制软件的研究与开发[D];华中科技大学;2004年

	【二级引证文献】
	【二级引证文献】

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前4条

1	马献鸿,同向前,李峰;SPWM型DSTATCOM的双变量协调控制[J];电力电子技术;2005年01期
2	胡国文;於锋;王威;;STATCOM与固定电容组合的高压异步电动机动态无功补偿节能技术[J];电力自动化设备;2011年03期
3	邓仁燕;唐娟;夏炎;王林翮;;基于前馈补偿的永磁同步电机电流环解耦控制[J];电力电子技术;2013年06期
4	关瑞芳;;基于Matlab的DSTATCOM仿真研究[J];煤矿机电;2013年02期

中国硕士学位论文全文数据库

前10条

1	陈向杰;DSTATCOM在渐赣线电气化铁道中的应用[D];南昌大学;2010年
2	翁萍;电动汽车CPPM同步电动机试验样机研究[D];湖北工业大学;2011年
3	王宇涵;基于空间电压矢量控制的三电平逆变器研究[D];河南理工大学;2011年
4	徐小军;面向网络的可重构伺服运动控制系统研究[D];安徽工程大学;2011年
5	佟亮亮;STATCOM静止同步补偿器直接电流控制的分析与研究[D];辽宁科技大学;2012年
6	刘炜烨;基于DSP的电动执行器数字控制系统研究与设计[D];大连海事大学;2006年
7	郭锐;配电网STATCOM分析与控制研究[D];江苏大学;2006年
8	祁忠永;高原长距离输电线路电压补偿设计与仿真的研究[D];西南交通大学;2006年
9	黄飞航;配电系统静止同步补偿的一种建模方法及逆系统PI控制策略[D];西安理工大学;2007年
10	张军利;基于DSP的配电系统静止同步补偿器（DSTATCOM）的研究[D];西安理工大学;2007年

	【二级参考文献】
	【二级参考文献】

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前8条

1	吴元标;交流伺服电动机的发展动向[J];电工技术杂志;1991年05期
2	李发海,丁蕴石,李崇坚;交流电机控制系统的现状与发展动向[J];电工技术杂志;1993年01期
3	陈志杰;尚菊明;赵家璧;周鹗;;交流伺服电机高精度转速估计[J];电气传动;1993年06期
4	许镇琳;江伟;王秀芝;吴忠;;无刷直流伺服电机换向转矩脉动的分析和消除[J];电气传动;1994年05期
5	高潮;;电力电子器件的现状与发展方向[J];电气传动;1994年06期
6	曹朝晖;陈志杰;周鹗;赵家壁;;内永磁同步电机的电流控制策略[J];电气传动;1996年02期
7	许镇琳;吴忠;王秀芝;;基于光电脉冲发生器的速度估计算法[J];电气自动化;1995年02期
8	许镇琳，柔建平，王秀芝;永磁式BLDCM交流伺服系统转矩脉动最小化[J];天津大学学报;1994年04期

	【相似文献】
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前10条

1	董季兰;;论同步电机转变为 d、q、O 轴系统的等效电机[J];太原理工大学学报;1964年02期
2	许国清;任鹏;倪万元;;同步电机的噪声治理[J];电机技术;1983年02期
3	陶桂林;魏厚培;李小瑞;张清;开岗生;;轧钢主传动电机阻尼条故障的修复[J];武钢技术;2006年04期
4	李文宇;;同步电机热计算与通风计算[J];船电技术;2007年02期
5	李春林;;同步电机稳定性能仿真分析[J];电机与控制应用;2008年06期
6	徐怡;;非零初始值的同步电机暂态过程分析[J];电机与控制学报;1980年03期
7	李宝金;;国外中小型同步电机发展概况(一)[J];电机与控制应用;1983年04期
8	李崇坚;交交变频正弦波型自控同步电机传动系统的分析[J];冶金自动化;1984年01期
9	顾新园;丁云峰;张爱玲;;单板机在同步电机参数检测中的应用[J];电机与控制应用;1991年05期
10	迟岩,孙鹤旭,臧小杰,杨永;直流衰减法测取同步电机参数的研究[J];辽宁工程技术大学学报;1993年02期

中国重要会议论文全文数据库

前10条

1	薛峰;王洪波;;同步电机无位置传感器驱动稳定性分析[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
2	李深;杨斌;朱宏林;高丕国;;同步电机转子位置角的计算及应用[A];2010年全国轧钢生产技术会议文集[C];2010年
3	傅自清;李俭君;;同步电机负载励磁电流的确定[A];四川省电工技术学会第七届学术年会论文集[C];2003年
4	傅自清;李俭君;;同步电机负载励磁电流的数值计算方法[A];四川省电工技术学会电机、电测专业委员会2002年学术年会论文集[C];2002年
5	唐志平;;同步电机自励磁状态空间分析[A];西部大开发科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
6	张瑜;路尚书;李崇坚;赵晓坦;李凡;段巍;安虹;雷鸣;;三电平同步电机转子磁场定向控制系统介绍[A];中国计量协会冶金分会2008年会论文集[C];2008年
7	张瑜;路尚书;李崇坚;赵晓坦;李凡;段巍;安虹;雷鸣;;三电平同步电机转子磁场定向控制系统介绍[A];2008全国第十三届自动化应用技术学术交流会论文集[C];2008年
8	胡彦奎;陶彩霞;;无阻尼绕组式感应同步电机做步进运动状态时的动态仿真[A];中国自动化学会全国第九届自动化新技术学术交流会论文集[C];2004年
9	张瑜;路尚书;李崇坚;赵晓坦;李凡;段巍;安虹;雷鸣;;基于三电平IGBT变流器的同步电机调速系统[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年
10	孙清泉;胡坤;;大功率变频调速ACS6000传动系统在济钢冷轧厂中的应用[A];全国冶金自动化信息网2009年会论文集[C];2009年

中国重要报纸全文数据库

前10条

1	沈忠;交交变频同步电机调速系统获殊誉[N];科技日报;2004年
2	夏杰生;轧机主传动改造和节能有新途径[N];中国冶金报;2006年
3	晓强刘俊勇杨可雷霞;大型发电机绕组电气故障分析[N];中国电力报;2005年
4	;《电机学》[N];中国图书商报;2003年
5	付长虹;发电设备迎新机遇得标准者得市场[N];中国工业报;2007年
6	郝红;变频器发展六大特征[N];中国电力报;2003年
7	广东梁仲华;WQP-900型洗碗机电路原理与检修[N];电子报;2004年
8	邵珍珍本报记者胡唯元;自动化让冶金如此简单[N];科技日报;2005年
9	湘文;湘潭电机3月产值突破亿元大关[N];中国工业报;2007年
10	世淮;变频器发展趋势浅析[N];中国电力报;2006年

中国博士学位论文全文数据库

前10条

1	吴轩钦;电励磁同步电机双三电平矢量控制系统研究及其应用[D];中国矿业大学;2011年
2	王磊;电励磁同步电机无传感器控制检测技术研究[D];中国矿业大学;2012年
3	张卓然;新型混合励磁同步电机特性研究[D];南京航空航天大学;2009年
4	符晓;电励磁同步电机低开关频率控制技术研究[D];中国矿业大学;2011年
5	田淳;无位置传感器同步电机直接转矩控制理论研究与实践[D];南京航空航天大学;2002年
6	李浩;大功率三电平变换器关键技术及同步电机传动控制系统研究[D];中国矿业大学;2010年
7	郭亮;新型同步电机的分析与优化研究[D];浙江大学;2006年
8	温志伟;基于数值分析的大型同步电机内温度场的研究[D];中国科学院研究生院（电工研究所）;2006年
9	姚文熙;多电平六相同步电机变频调速全数字控制技术研究[D];浙江大学;2005年
10	王松;永磁同步电机的参数辨识及控制策略研究[D];北京交通大学;2011年

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前10条

1	王灿;同步电机变频软起动智能并网的研究[D];武汉科技大学;2013年
2	陈成;永磁同步电机关键技术研究[D];北方工业大学;2014年
3	任晓刚;永磁同步电机无速度传感器控制的研究[D];西南交通大学;2014年
4	李亚楠;三级式同步电机变频交流起动/发电系统的研究[D];南京航空航天大学;2011年
5	王琼芳;选矿厂磨矿系统球磨同步电机励磁控制系统的数字化改造[D];电子科技大学;2010年
6	李新文;船舶电力推进同步电机控制系统设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7	蒋晓玲;同步电机故障运行的计算机算法实现[D];上海交通大学;2010年
8	沈锡全;变频器并联供电的同步电机调速系统研制及性能研究[D];华中科技大学;2009年
9	杨飏;永磁同步电机的无位置传感器控制[D];西南交通大学;2014年
10	杨溢炜;三级式同步电机的起动控制策略研究[D];南京航空航天大学;2013年

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