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同步电机的高性能控制需要精确的转子位置和速度信号去实现磁场定向。在传统的运动控制系统中,通常采用光电编码器或旋转变压器来检测转子的位置和速度。然而,这些机械式的传感器增加了系统的成本,并且降低了系统的可靠性。因此,取消这些装置以提高系统的可靠性并降低成本的研究逐渐热门。
本文针对电励磁同步电机的无位置传感器矢量控制进行了研究和分析。首先建立了电励磁同步电机的数学模型,分析了转子磁场定向矢量控制的原理,并对无位置传感器控制中可能用到的电气参数进行了测量。对基于模型参考自适应方法和基于降阶状态观测器的两种无位置传感器算法进行了理论分析和仿真研究。
本文分析了一种基于改进定子磁链积分器的无位置传感器矢量控制方法,电机的定子磁链可以通过改进的定子磁链积分器可靠的获得。整个无位置传感器算法只需要定子电阻和q轴电感两个参数,对参数的依赖性较小。这种控制策略在50KW电励磁同步电机控制系统上进行了实验验证,实验结果表明这种控制方法可以在高于1Hz的速度范围内可靠运行。