永磁直线同步电动机直接牵引力控制及无机械位置传感器研究

作     者：蹇林旎 

作者单位：中国科学院研究生院（电工研究所） 

学位级别：硕士

导师姓名：史黎明

授予年度：2006年

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：永磁直线同步电动机 直接转矩控制 直接牵引力控制 无速度传感器 滑模观测 高频信号注入 

摘      要：直线同步电动机是磁浮交通中被广泛采用的一种电机型式。速度、路程闭环可控的直线电机电力牵引技术是磁浮系统的核心技术之一。本论文的主要工作在于,将目前应用于旋转电机驱动的直接转矩控制(Direct Torque Control)应用到直线电机牵引当中,称为直接牵引力控制(Direct Thrust Control)。 直接牵引力控制对电气参数有一定的依赖性。本文首先在分析了本中心研制的永磁直线同步电动机的机械结构的基础上,设计并完成了系统电气参数测定。然后,对直接牵引力控制进行了理论分析、建立了系统数学模型,完成了计算机仿真研究。最后,在系统硬件平台上,实现了基于DSP的全数字化永磁同步电动机的直接牵引力控制,达到了路程、速度闭环可控。 无机械位置传感器的电气驱动技术是目前电工领域的研究热点。在磁浮交通系统中,机械位置传感器意味着庞大的成本开销,并成为系统潜在的不稳定因素,所以积极开展无机械位置传感器技术的研究具有很现实的意义。本文分析比较了现有的多种速度、位置观测方法,并对反电动势积分法、滑模观测器法以及高频小信号注入法进行了深入的理论仿真研究,并做了适当的改进提高。