一种内置式永磁同步电机无位置传感器低速控制策略开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

永磁同步电机（pmsm）以其高效率、高功率密度和优异的调速性能等优点，在工业自动化、电动汽车、航空航天等领域得到越来越广泛的应用。

对于需要精确控制的应用场合，例如机器人、数控机床等，电机的转子位置信息至关重要。

传统的位置传感器，如光电编码器和旋转变压器，虽然精度高，但存在成本高、体积大、易受环境干扰等缺点，限制了永磁同步电机在某些特殊环境和场合下的应用。

2. 本选题国内外研究状况综述

永磁同步电机无位置传感器控制技术近年来成为国内外学者研究的热点，并在理论和应用方面取得了丰硕成果。

1. 国内研究现状

国内学者在永磁同步电机无位置传感器控制方面开展了大量研究工作，并在滑模观测器、模型预测控制、高频注入法等方面取得了一定的成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题主要研究内容包括：
1.对内置式永磁同步电机进行深入分析，建立其在静止坐标系和旋转坐标系下的数学模型，并推导出转矩方程，为后续无位置传感器控制策略研究奠定基础。

2.研究传统的滑模观测器在内置式永磁同步电机无位置传感器控制中的应用，分析其在低速情况下存在的问题，并提出改进策略，设计一种新的滑模观测器，提高低速时的位置估计精度。

3.提出一种基于改进滑模观测器的内置式永磁同步电机低速控制策略，通过仿真和实验验证该策略的有效性。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、仿真建模和实验验证相结合的方法，具体步骤如下：
1.理论分析阶段：-深入研究内置式永磁同步电机的结构和工作原理，分析其在低速运行时的特性和难点。

-研究传统的无位置传感器控制方法，例如滑模观测器等，分析其在低速情况下存在的问题，并提出改进策略。

2.仿真建模阶段：-基于matlab/simulink等仿真软件搭建内置式永磁同步电机仿真模型，并验证其正确性。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.提出一种新的适用于内置式永磁同步电机的滑模观测器设计方法，提高低速时的位置估计精度和鲁棒性。

2.提出一种基于改进滑模观测器的内置式永磁同步电机低速控制策略，改善电机在低速时的启动性能和稳态性能。

3.通过仿真和实验验证所提出的控制策略的有效性，并分析不同工况下该策略的性能，为实际应用提供参考。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 刘欢, 柴曦, 王善军. 永磁同步电机无位置传感器控制技术综述[j]. 电工技术学报, 2019, 34(15): 3121-3136.

2. 魏庆峰, 刘志刚, 谢少锋, 等. 永磁同步电机无位置传感器控制技术研究综述[j]. 电机与控制应用, 2020, 47(01): 1-11.

3. 张荣, 赵博, 夏超, 等. 基于改进滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制[j]. 电工技术学报, 2021, 36(19): 4975-4983.