摘要: 在永磁同步电机的高精度伺服控制中，矢量控制是主流的调速技术。而矢量控制需要知道电机转子实时、准确的位置信息，因此位置检测技术显得尤为重要。但在有传感器技术中，传感器精度越高，其价格越贵；无传感器技术目前尚未成熟。因此在一些对成本与... 展开 在永磁同步电机的高精度伺服控制中，矢量控制是主流的调速技术。而矢量控制需要知道电机转子实时、准确的位置信息，因此位置检测技术显得尤为重要。但在有传感器技术中，传感器精度越高，其价格越贵；无传感器技术目前尚未成熟。因此在一些对成本与可靠性都有较高要求的场合，永磁同步电机尚未得到很好的应用。本文通过算法提高低精度霍尔位置传感器的分辨率，从而实现了永磁同步电机的矢量控制，拓宽了其应用范围。 首先，本文根据锁存型霍尔位置传感器的输出特性及安装方式，分析在实际应用过程中，霍尔传感器存在“自身误差”和“安装偏差”。实测结果表明，上述偏差确实存在。 其次，本文采用了角度细分策略，使用平均速度法和引入加速度法对电角度进行累加，从而提高位置信号的分辨率。在Matlab/Simulink中搭建了基于角度细分策略的仿真模型，仿真验证了该策略的有效性。考虑到实际应用中的偏差问题，该策略还需采取校正措施。 然后，本文提出了全维状态观测器法，采用该方法无需考虑霍尔传感器的“自身误差”和“安装偏差”。同时针对观测器修正项波动较大，影响观测效果这一问题，本文进一步提出了双观测器策略，并在Matlab/Simulink中搭建了基于该策略的仿真模型，仿真验证了其有效性。 最后，本文设计制作了电机控制器的软硬件平台，并在该平台上完成了双观测器策略的验证和对比实验。实验结果表明：采用双观测器策略能显著提高霍尔位置传感器的分辨率，从而实现永磁同步电机的矢量控制，且有较好的控制性能。 收起