开关磁阻电机间接位置检测的数字控制研究

作     者：陈银莲 

作者单位：江苏大学 

学位级别：硕士

导师姓名：孙玉坤

授予年度：2008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：开关磁阻电机 间接位置检测 脉冲注入法 滑模观测器 TMS320F240 

摘      要：开关磁阻电机驱动系统(简称SRD)是一种新颖的机电一体化装置,具有结构简单、换能效率高等优点。SRD的位置信息,对于通过决定开通、关断换相时刻来准确控制转速和转矩及进一步优化电机运行性能来说是必要的。所以位置检测环节是开关磁阻电动机正常运转的基础。由于传统的直接安装位置传感器检测方案存在着易受环境干扰等弊端,导致了利用SRD电气参数解算位置信号的间接位置检测技术的产生和发展。 本课题提出了一种新的间接位置检测技术,即低速时的脉冲注入法结合高速时的滑模观测器法,以TI公司电机控制专用芯片DSP(TMS320F240)为核心设计了无位置传感器运行的开关磁阻电动机驱动系统,并进行理论研究和实验探索。 首先,回顾开关磁阻电机的发展历程和应用状况,并简要介绍间接位置检测技术的分类和实际应用情况。 其次,详细介绍开关磁阻电机本体结构以及开关磁阻电机调速系统的组成和控制策略。 第三,通过有位置传感器的开关磁阻电机转子位置检测原理说明转子位置信号的作用与换相逻辑,提出一种新的间接位置检测技术,即低速时的脉冲注入法结合高速时的滑模观测器法,并对该技术进行仿真。 最后,设计了采用该间接位置检测技术的无位置传感器运行的数字系统,对象为一台1.22kW的开关磁阻电动机样机,以TMS320F240 DSP为核心,包括硬件电路设计和软件流程算法设计两部分,并在实际系统设计的基础上,进行了无位置检测器的开关磁阻电机实验研究,实验波形验证了相关理论。