全速度范围内PMSM无速度传感器控制的研究的开题报告.docx

全速度范围内PMSM无速度传感器控制的研究的开题报告
一、研究背景
随着电动机技术的不断发展，永磁同步电机（PermanentMagnetSynchronousMotor,PMSM）作为一种高效能、高性能、高精度司机，得到了广泛的应用，特别是在工业制造、交通运输、能源发电等领域。
PMSM伴随着传统与新型的控制方法的出现而被广泛应用，其中基于DSP和FPGA的控制方法得到了很大的发展，非接触式位置传感器（例如ABS或霍尔传感器）与磁编码器的结构复杂并且故障率也较高，采用不带速度传感器控制方法是解决传感器成本和复杂度的问题，为PMSM的发展提供了动力，PMSM的无传感器控制技术发展总结如下：
1.无余地控制。
利用电机网络自身联合输出的电磁覆盖特性实现电机参数的状态估计，从而达到无传感器的运行方法。
2.感应特性控制。
在PMSM感应运行中，利用电机本身反应的电压输出实现电机状态估计，同样可以达到无传感器控制的目的。
3.混合动力控制。
该方法综合了无余地控制和感应特性控制的优势，由此改善了无传感器控制方法的控制性能。
二、研究内容
本研究的主要目的是实现在全速度范围内PMSM无速度传感器控制系统的稳定控制，并对控制系统进行性能评价，完成以下目标：
1.对不带速度传感器的PMSM进行控制方法的研究与分析。
2.实现PMSM无速度传感器控制系统并完成其硬件电路设计。
3.通过建立合适的数学模型，验证控制系统的控制性能，并进行系统性能评价。
4.解决控制系统在全速度范围内的控制问题，使得系统在全速度范围内都能够稳定运行并具有科学的可控性。
三、研究方法
1.系统建模
对PMSM进行建模，获得电机的特性参数，并通过相应的公式分析电机的特性，例如，基本电磁式计算、动态数学建模、和热特性计算等，确定控制变量，例如电流、角度、电磁力等。
2.硬件电路设计
设计采用开关型PWM变换器进行直接矢量控制的硬件电路，可以实现电机输出的高质量控制信号，并将控制信号送入电机上驱动转动。
3.算法实现
算法实现方面，考虑使用将计算任务与实时任务分开处理的方法来实现，在实现过程中，采用傅里叶变换、RGF-Q法等计算方法，以提高算法的准确性和可靠性。
四、预期成果
1、完成针对全速度范围内的PMSM无速度传感器控制系统的研究，实现系统的稳定控制。
2、对控制系统进行综合性能评价，得出控制效果以及对比传感器控制比较的数据，验证了无传感器控制方法的优越性。
3、完成控制器硬件的设计与实现，为PMSM无速度传感器控制系统实现提供必要的硬件设施。
4、相关论文的发表与论文集，如QF、FCCM、FPGAInternationalSymposium等。
五、研究意义
本研究的研究意义主要体现在以下几个方面：
1、无传感器控制技术是磁控技术的一个重要方向，无传感器控制方法可以降低控制系统的成本和复杂度。
2、无速度传感器控制系统对于提高磁控调速技术的可靠性、稳定性和精度都具有非常重要的意义，可以用于长期的工业生产。
3、可以将技术成果推广应用到许多领域，比如：汽车制造业、航空制造业、船舶制造业等。
四、结论
通过对不带速度传感器的PMSM进行控制方法的研究与分析，以及对PMSM无速度传感器控制系统的硬件电路设计和算法实现，可以实现在全速度范围内PMSM的无速度传感器控制，提高磁控调速技术的可靠性、稳定性和精度，并可以将技术成果推广应用到许多领域，具有很好的研究和推广价值。