采用开关霍尔的永磁同步电机矢量控制转子位置估计方法研究

1 绪 论

1.1 课题研究的目的和意义

1.2 霍尔位置传感器位置检测方法研究现状

1.2.1 线性霍尔位置传感器

1.2.2 两相开关型霍尔位置传感器

1.2.3 三相开关型霍尔位置传感器

1.3 开关型霍尔位置传感器转子位置估计方法

1.3.1 基于平均速度的估计方法

1.3.2 考虑加速过程的转子位置估计方法

1.3.3 开关霍尔基频信号提取方法

1.4 本文研究的主要内容

2 位置偏差对永磁同步电机矢量控制系统的影响

2.1 永磁同步电机的数学模型

①永磁同步电机的坐标轴系

②永磁同步电机的数学模型

2.2 永磁同步电机矢量控制原理

2.3 位置偏差对矢量控制系统的影响

2.3.1 初始位置偏差对控制系统的影响

2.3.2 位置信号波动对控制系统的影响

2.4 本章小结

3 平均速度转子位置估计误差分析

3.1 电机运行状态对位置检测的影响

3.1.1 电机起动过程中的位置估计问题

3.1.2 电机加减速过程位置估计偏差分析

3.2 电机磁钢和位置传感器对位置检测的影响

3.2.1 磁钢安装不对称对位置估计的影响

3.2.2 开关型霍尔位置传感器安装偏差对位置估计的影响

3.2.3 开关型霍尔位置传感器故障状态对位置检测的影响

3.3 不同的平均速度计算方式对比

3.4 本章小结

4 改进的开关霍尔位置传感器转子位置估计方法及设计

4.1 匀速运行时的霍尔位置安装偏差修正方法

4.1.1 存在安装偏差时的开关型霍尔检测位置的数学模型

4.1.2 最佳的开关霍尔安装偏差修正量的推导

4.2 一种N-PI型锁相环动态霍尔位置估计方法

4.2.1 霍尔位置安装偏差造成的位置估计误差分析

4.2.2 一种变参数N-PI锁相环位置估计方法

4.2.3 锁相环参数的综合设计

4.3 本章小结

5 开关型霍尔的转子位置估算方法仿真分析和实验验证

5.1 传统的平均速度转子位置补偿矢量控制系统仿真

5.1.1 开关型霍尔位置传感器的Matlab模型

5.1.2 考虑安装偏差的传统转子位置估算方法仿真

5.2 改进的霍尔安装偏差修正和转子位置估计方法仿真

5.2.1 采用安装偏差校正算法的转子位置估计方法仿真

5.2.2 采用N-PI锁相环的开关型霍尔转子位置估算方法仿真

5.3 开关型霍尔位置传感器永磁同步电机矢量控制实验验证

5.3.1 实验平台软硬件介绍

5.3.2 dSPACE实验系统对开关型霍尔位置传感器的模拟

5.3.3 开关型霍尔位置传感器位置估计方法的实验分析

5.4 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

附 录

A.作者在攻读学位期间发表的论文目录

B.作者在攻读学位期间取得的科研成果目录

C.学位论文数据集

致 谢