無位置傳感器伺服系統掌握策略的討論掌握理論與掌握工程1.1討論意義永磁同步電動機溝通伺服系統是機電一體化產品，是多學科技術相結合的產物。它的驅動、掌握更是和電子技術息息相關。因此，進行永磁同步電動機掌握系統的討論對于我國工業現代化建設有著重要的意義。永磁同步電動機掌握雖然已經進展到相當成熟的階段，但是對其無位置傳感器掌握系統的討論還有待進一步深化，存在著比較大的進展空間。本系統實現后能大大削減系統成本，提高系統牢靠性，削減系統維護的工作量。同步電機傳動系統需要對其速度和位置進行掌握。高精度的電機系統對速度掌握和位置掌握提出很高的要求，相應地對傳感器的要求提高。目前，傳感器向小型化、低成本和高分辨率、多功能兩個方向進展。電機系統中傳感器的存在阻礙了電機向高速化、小型化進展。因此，無傳感器技術的討論在高速電機、微型電機的掌握和一些特殊場合具有重要的意義。（1）.降低成本（2）.減小電機的體積（3）.提高系統牢靠性（4）.削減維護量1.2國內外討論現狀由于使用傳感器給永磁同步電動機系統帶來很多問題，所以無傳感器的掌握系統越來越引起人們的重視。無傳感器掌握系統是指利用電機繞組中的有關電信號，通過適當方法估量出轉子的位置和轉速，取代傳感器，實現電機的閉環掌握。同步電機無位置傳感器技術是在數字信號處理器(DSP)消滅后得以進展的。DSP的高速信息處理能力使無位置傳感器掌握技術的簡潔算法能得以實現。在無位置傳感器技術方面，很多學者作出了討論，提出了切實可行的方法。主要方法有：（1）.基于PMSM基本電磁關系估算位置和轉速的方法（2）.基于對電機特殊特性分析基礎上的估量方法（3）.基于各種觀測器技術的位置辨識方法（4）.人工智能理論基礎上的估算方法2.1討論目標本課題討論的主要目標是實現永磁同步電機無位置傳感器掌握，使得在實際的電機掌握中能夠脫離位置傳感器，降低成本，并且能夠達到采納位置傳感器掌握時一樣的掌握效果。2.2永磁同步電動機無位置傳感器掌握中需解決的問題

無傳感器技術的應用給永磁同步電機帶來了起動問題。機械式位置傳感器能探知電機靜止時轉子磁極位置，使電機和逆變器協作工作于自控同步狀態，因而電機起動不會失步。無傳感器技術無法在電機靜止時從電機的電氣特性知道轉子的初始位置。只有電機起動到肯定的轉速后，電機才能正常運行于無位置傳感器狀態下。因此，電機初始轉子位置檢測和起動問題是同步電機實現無位置傳感器運行的一大問題。2.3討論支配》》》理論分析，算法選擇》》》進行MATLAB仿真試驗》》》設計硬件電路》》》編寫DSP程序》》》在硬件上進行調試2.4當前工作當前的工作便是如何建立無位置傳感器的永磁同步電機伺服系統的數學模型，并確定最佳的算法，實現對轉速的精準預估和電機的矢量掌握。3.1無位置傳感器掌握系統結構圖

3.2擬實行的討論方法及技術路線簡略討論過程中將建立永磁同步電機在不同坐標系下的數學模型，在此基礎上深化分析永磁同步電機的內部電磁約束關系，這些電磁約束關系對了解永磁同步電機的原理和討論高性能的掌握決策供應了理論依據。建立適合閉環掌握SVPWM逆變器仿真模型，使用該模型可以大大提高仿真速度，對閉環掌握系統進行的仿真討論，驗證模型的正確性。通過仿真，可以深化理解空間電壓矢量的掌握原理以及掌握效果，同時也可加快實際系統的設計和調試過程。3.2.1卡爾曼最優估量原理采納卡爾曼最優估量原理，將其應用到溝通永磁同步電動機伺服系統中，并能夠提出一種基于擴展卡爾曼濾波器的永磁同步電機(PMSM)無速度傳感器調速系統的方法。結合卡爾曼濾波原理，通過在靜止坐標系下對電機非線性方程進行線性化，給出一種對永磁電機的轉子位置角和轉速進行實時在線最優估量的方法。該方法具有優良的轉角跟蹤特性和較好的轉速跟蹤特性，同時系統要具有較強的抗負載擾動性能和較佳的掌握性能。

無位置傳感器掌握實質上就是調速系統中由軟件算法遞推得到轉子位置和轉速來代替由外加傳感器實現的轉角和轉速測量部分，其他部分與常規的調速系統相同。電機端電壓和相電流經過坐標變換轉化為靜止坐標系下的電壓和電流量，輸入到EKF（非線性系統的擴展卡爾曼濾波算法）中得到轉速和轉子位置，經過轉速修正環節，把它送入PI掌握器，輸出電機掌握電壓，經過逆變器后加到電機上。難點：模型簡潔設計參數較多參數不易得到3.2.2基于估量坐標系基于估量坐標系提出PMSM無位置傳感器矢量掌握的一種新的狀態估量方法。能夠將電氣穩態操作概念引入電機的狀態估量中，解決暫態過程中轉子速度、位置估量不精確的問題。在商量狀態估量算法對電機參數依靠性的基礎上，給出估量誤差補償算法。3.3啟動問題針對無位置傳感器掌握方法檢測電機轉子初始位置問題，提出一種利用恒定的定子磁場將永磁轉子進行初始定位，然后利用旋轉磁場鎖定轉子位置的新起動方法。因此，啟動時通過適當掌握逆變器三橋臂的通斷狀態，可以將轉子初始位置鎖定在0度位置(轉子與定子A相重合)。初始定位后為了實現電機順利啟動，啟動過程程序只處理電流環(給定恒定的轉矩電流)，并產生一個低頻的旋轉磁場，由該磁場帶動轉子旋轉一周，再切換雙閉環掌握、轉速估算，進行正常的加速過程。旋轉磁場的頻率不能太高，簡略值由實驗決定。3.4硬件實現在理論分析的基礎上，設計永磁同步電動機全數字掌握硬件平臺，采納DSP2