車載電動空調用基于滑模觀測器的無傳感器PMSM控制系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，隨著電力電子技術、微處理器技術、計算科學和現(xiàn)代控制理論的飛速發(fā)展，促進了汽車電子技術的不斷進步，許多傳統(tǒng)的液壓或燃氣系統(tǒng)逐漸被電子系統(tǒng)所替代，后者的性能也逐漸接近甚至超越了前者，汽車的全電氣化控制已成為一種趨勢。論文在此背景下，針對國內缺少成熟的汽車電動空調技術，開展車載電動空調用永磁同步電機無位置傳感器控制系統(tǒng)研究。
　　 永磁同步電機因其體積小、壽命長、噪音低、效率高等優(yōu)點，非常適合于車載空調系統(tǒng)中，但因為壓縮機中很

2、難安裝位置傳感器，需要使用無位置傳感器控制技術，因而復雜的控制算法成為應用的瓶頸。文章首先在緒論部分對永磁同步電機無傳感器控制技術進行了概述，對現(xiàn)有的主流控制方法和其優(yōu)缺點進行分析后，選擇基于滑模觀測器的無傳感器控制技術，該控制策略適用于高速運行下的電機調速，魯棒性好、控制算法易于工程實現(xiàn)。
　　 在分析了滑模變結構控制理論和永磁同步電機的數(shù)學模型后，建立了一套基于滑模觀測器的無位置傳感器矢量控制策略，給出了詳細的數(shù)學表達，并在

3、MATLAB/SIMULINK下搭建了仿真模型進行仿真研究，分析了系統(tǒng)在動態(tài)和穩(wěn)態(tài)條件下滑模觀測器輸出的轉子估計位置和實際位置，并就滑模增益參數(shù)的選擇問題進行了仿真研究，為實際系統(tǒng)設計提供了理論依據(jù)。
　　 然后以Freescale DSP56F8346為控制核心，設計了一套永磁同步電機控制系統(tǒng)，詳細闡述了系統(tǒng)的軟硬件設計。對主電路、驅動電路、采樣及濾波放大電流、以及DSP控制板設計做了詳細的闡述。從小數(shù)的定標、滑模觀測器數(shù)字化

4、實現(xiàn)、以及設計規(guī)范和流程圖方面介紹了系統(tǒng)的軟件設計，并簡單介紹了如何使用FreeMaster搭建在線監(jiān)視及調試系統(tǒng)。
　　 最后，針對論文提出的控制算法和軟硬件平臺進行了實驗研究。首先利用一臺裝有位置傳感器的永磁同步電機進行軟件的調試和滑模算法的驗證，給出了滑模觀測器輸出的轉子估計位置和傳感器輸出的轉子實際位置對比波形，驗證了軟硬件系統(tǒng)的可行性和可靠性。然后針對永磁同步電機驅動一體化空調樣機進行了實驗，詳細分析了電機的啟動過程和