摘要: 能源多样性及对环境保护的日益重视，推动了电动汽车的快速发展和普及。空调作为电动汽车的主要附件，要求驱动压缩机的电机体积小、效率高，永磁电机满足这方面的要求。但电动汽车中的压缩机的工作特点使得永磁电机上无法安装检测转子磁极位置和速度... 展开 能源多样性及对环境保护的日益重视，推动了电动汽车的快速发展和普及。空调作为电动汽车的主要附件，要求驱动压缩机的电机体积小、效率高，永磁电机满足这方面的要求。但电动汽车中的压缩机的工作特点使得永磁电机上无法安装检测转子磁极位置和速度的各种传感器。为高效控制永磁电机，永磁电机的无位置传感器控制成为迫切需求。 本文首先根据空调压缩机永磁电机的结构特点，建立了永磁电机和控制模块的数学模型，对空间矢量控制做了深入分析，结合控制理论，推导了永磁同步电机速度环、电流环 PI控制器参数与开关频率和电机参数之间的关系。在综述无速度传感器低高速控制算法的基础上，深入分析了基于永磁同步电机的高频注入法、滑模观测器法、Luenberger观测器法、开环控制法，建立了各算法数学模型，推导了各算法稳定域参数的选择方法和应用特点。设计了稳定位置和速度的数字锁相环。在辨识电机参数的基础上，对各算法进行了仿真验证分析比较，仿真结果验证了参数选择的合理性、系统的稳定性。然后针对压缩机低负载启动、无凸极性的特点，提出了压缩机无传感器控制的最优混合控制算法，低速采用开环控制，高速采用Luenberger观测器法，通过加权控制算法实现转速平滑切换。基于STM32控制芯片，设计了电源模块、采样模块、驱动模块等硬件，给出了软件设计的主程序框架、观测器流程算法和最佳采样点设定算法。最后对最优算法进行了实验验证，仿真和实验结果表明该算法可以精确观测转子位置和速度，实现了永磁同步电机的无传感器控制，压缩机无传感器控制系统具有良好的稳定性和鲁棒性。 收起