【摘 要】
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永磁同步直线电机（Permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM）因没有中间传动环节逐渐被应用于工业领域。矢量控制、直接转矩控制等控制方式需要精准的动子位置信息,而位置传感器受使用条件限制并增加了系统成本,因此研究PMLSM无位置传感器控制策略具有重要意义。本文针对PMLSM中高速下电机动子的位置和端部效应观测展开研究。首先,本文研究了一种基于磁链模
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永磁同步直线电机（Permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM）因没有中间传动环节逐渐被应用于工业领域。矢量控制、直接转矩控制等控制方式需要精准的动子位置信息,而位置传感器受使用条件限制并增加了系统成本,因此研究PMLSM无位置传感器控制策略具有重要意义。本文针对PMLSM中高速下电机动子的位置和端部效应观测展开研究。首先,本文研究了一种基于磁链模型的非线性观测器来实现对PMLSM的位置准确观测方法,和传统滑模观测器相比该方法可以避免抖振问题。利用梯度法设计观测器形式保证了收敛性,通过对动子磁链的观测,获得位置信息。仿真和实验结果表明该非线性磁链观测器不需要复杂的参数设计,具有良好的动子位置观测性能。其次,设计了三阶线性扩张状态观测器（LESO）对包括端部效应引起的扰动进行了观测。本文针对PMLSM系统的二阶模型特性进行LESO设计,对所设计的LESO进行了稳定性分析。该观测器所需设计参数较少,便于工程化应用。对所观测出的扰动通过前馈电流补偿的方式进行扰动抑制。通过仿真和实验证明了LESO能对系统所受的扰动进行良好观测,所采取的扰动抑制策略也能够较好的解决PMLSM因扰动而引起的运行过程中的速度波动,提高了系统抗干扰性。
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