电机的状态总是两相处于导通状态,一相为断电状态,从而实现反电动势检测法[32,33]。三次谐波转子位置检测法:通过对绕组反电动势进行傅里叶级数分解,获得一定的三次谐波分量,通过这个三次谐波分量实现三次谐波转子位置检测[34,35]。续流二极管工作状态检测法:当三相逆变器的开关管上有PWM驱动信号时,电机电枢绕组中电流按照一定方式流通。通过观察某相的反电势过零点和该相断开的开关管中反并联的续流二极管是否有电流流过,由此来判断电机转子的位置。瞬时方程法:该方法需要知道电机定子绕组三相的瞬时电压和电流,而且需要知道被控电机精确的数学模型,然后经过数学推到和计算来得到转子位置的信号。本文将采用是有位置传感器的方法来检测永磁同步电机。1.4本文主要研究内容本文的主要研究内容是电动自行车用车轮毂电机控制系统的研究。在本课题中电机系统采用的带有位置编码器的永磁同步电机。首先在理论上建立了永磁同步电机的数学模型,然后分别采用基于SVPWM调制技术和模糊PI控制算法进行仿真性能分析永磁同步电机(PMSM)的性能优势。整个仿真过程主要在在MATLAB/SIMULINK仿真软件上进行。最后,结合理论的研究成果和仿真分析,在硬件上实现了永磁同步电机控制器的硬件系统,并对硬件系统进行了测试。本文的主要章节如下所示:第1章:绪论,主要介绍了本课题的研究背景和研究意义,并简单的说明了轮毂电机和永磁同步电机的研究现状和发展趋势。第2章:永磁同步电机及其控制算法的理论研究,从理论上介绍了永磁同步电机的数学模型,SVPWM控制算法,并引入了基于模糊PI的控制算法,进一步提升系统的性能。第3章:永磁同步电机及其控制算法的性能仿真,观察永磁同步电机空载起动还有变负载时的转矩脉动和效率,此外,对不同的控制算法进行仿真对比分析。第4章:介绍磁极位置检测技术并设计了一种针对电动车用轮毂电机用的低成本高分辨率的磁编码器。
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