导　　师： 曹广忠

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 深圳大学

摘　　要： 平面开关磁阻电机(Planar Switched Reluctance Motor,PSRM)具有直接驱动、结构简单、行程大、精度高、可靠性高和环境适应性强的优点,在半导体制造装备等先进制造领域显示出极大的应用前景。目前PSRM采用位置传感器检测动子位置,提高了成本,降低了可靠性与环境适应性,进而阻碍了其在先进制造领域的推广应用与发展。因此,论文研究了基于滑模观测器的PSRM无位置传感器动子位置辨识,为PSRM的无位置传感器控制奠定了基础,在进一步推动PSRM的工业应用方面,具有重要的理论与应用意义。论文主要研究工作如下:给出了PSRM的基本结构,阐述了PSRM的工作原理,建立了PSRM的电压平衡方程、电磁力方程以及运动学方程,并构建了PSRM控制系统。采用滑模变结构理论,设计了PSRM的滑模观测器,根据电机的磁链、电感与位置的数学关系观测电机电流,应用比例积分控制算法实时调整观测到的电机电流,通过设计的滑模观测器和调整后的电机电流,辨识电机的动子位置,并基于李雅普诺夫稳定性理论,探讨了基于滑模观测器的PSRM无位置传感器动子位置辨识算法的稳定性。利用实验测试得到的PSRM的电压与电流数据,使用MATLAB/Simulink搭建了基于滑模观测器的PSRM无位置传感器动子位置辨识仿真系统,采用比例微分位置控制,对提出的动子位置辨识算法进行了仿真研究。基于dSPACE在环仿真平台,搭建了PSRM无位置传感器动子位置辨识实验系统,采用比例微分位置控制,对提出的动子位置辨识算法进行了实验研究。PSRM无位置传感器动子位置辨识算法的仿真结果表明:在50mm幅值、0.1Hz频率的正弦运动下,实现了电机X轴和Y轴动子位置的实时辨识,辨识得到的X轴动子位置与实际动子位置误差在-2.7166mm.7104mm范围内,Y轴辨识得到的动子位置与实际动子位置误差在-2.8612mm.7938mm范围内。PSRM无位置传感

关 键 词： 平面开关磁阻电机 无位置传感器 位置辨识 滑模观测器

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