基于扇区时间跟随方法的无刷直流电机正弦波驱动控制研究
无刷直流电机具有结构简单、调速特性好、维护便利等优势，近年来在电动车、家电、航空航天等领域得到广泛应用。随着电机转矩脉动及运行噪音抑制要求的逐步提高，基于空间电压矢量脉宽调制的正弦波控制策略被逐步应用于无刷直流电机控制系统中。对于带有霍尔传感器的无刷直流电机正弦波控制而言，由于霍尔传感器安装数量有限，不具备较高的空间分辨率，无法准确反映转子实时位置，因此有必要对无刷直流电机转子位置估计技术进行研究，以提高电机运行特性。 为此，本文针对零阶估算法、六步平均法等转子位置算法的不足，提出了一种基于扇区时间跟随的转子位置估算方法。该方法利用之前若干霍尔扇区时间，结合相关性分析，对电机的加减速运行状态进行判断，再通过扇区时间补偿方法，得到当前扇区时间估计值，并以此计算转子转速及位置信息。仿真结果表明，与零阶估算法和六步平均法相比，本文所提方法能有效兼顾转子位置估算的抗干扰能力和转子位置跟踪的快速性，可为空间电压矢量脉宽调制控制提供较为准确的转子位置信息，具有良好的工程实用价值。在此基础上，将所提方法应用于电动车无刷直流电机的正弦波控制器研制中，提出了以STM32F103为主控芯片的电动车控制器设计方案，研制了相应的原理样机，并进行了实验验证。相关结果表明，通过引入扇区时间跟随的转子位置估算方法，本文所设计的电动车控制器能够可靠运行，具有较好性能，可满足电动车电机控制的需要。
无刷直流电机;驱动控制;空间电压矢量脉宽调制;转子位置;扇区时间跟随法
南京理工大学
硕士
电力电子与电力传动
应展烽
2016
中文
TM33;TM301.2
83
2016-11-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）