2。2 永磁同步电机（PMSM）的数学模型 10

2。3 永磁同步电机的矢量控制原理 12

2。3。1矢量控制的基本思想 12

2。3。2 矢量控制方案 12

2。3。3永磁同步电机的SVPWM技术 13

第三章 基于滑模观测的永磁同步电机无传感器控制 16

3。1 滑模变结构控制 16

3。1。1 滑模变结构控制的定义 16

3。1。2 滑模变结构控制的发展历史 16

3。1。3 滑模变结构控制原理 16

3。2 基于滑模观测器的的PMSM无传感器控制 19

3。2。1 设计滑模面 19

3。2。2 选择控制律 20

3。2。3 滑模观测器的控制原理 20

第四章 系统仿真与分析 25

4。1 MATLAB及SIMULINK介绍 25

4。2 永磁同步电机无速度传感器系统仿真 26

4。2。1 永磁同步电机模块 26

4。2。2 SVPWM模块 26

4。2。3 坐标变换模块 31

4。2。4 滑模观测器模块 32

4。2。5 基于滑模观测器的永磁同步电机无速度传感器设计仿真 32

4。2。6 系统仿真结果及分析 33

第五章 总结 37

参考文献 38

致谢 39

第一章 绪论

1。1 本文的研究背景

永磁同步电机() 具备诸多优点，例如体积小、重量轻、、调速范畴广等，这为电机系统朝着高性能的方向发展提供了便利。传统的永磁同步电机检测磁极的位置一般是在电机上安放机械传感器，以此来测出磁极的方位，这样不仅使电机的体积增加，并且传感器的大幅度的使用加大了电机成本，降低了电机的稳定性，使电机的使用受到限制。所以为了增强系统的稳定性，降低生产成本，而且还能获取速度和磁极位置信息，科学家们正在积极探索无传感器控制方法，这成为电机领域的一个研究热点。

既然传统机械传感器存在这么多的缺陷，那么就要想出应对的方法。我们考虑永磁同步电机矢量控制系统，利用滑模观测器来对电机进行无速度控制。该方法采用间接测量的办法，先测量同步电机定子电压和电流，然后根据对应的关系来估算出转子角位置，这样做的好处是节省电机成本，提高电机可靠性。

从1938年起,人们就开始致力于钻研同步电机的调速这一难题。通过检测同步电机转子位置,利用控制连接在电机绕组上的闸流管的导通来取代直流电机的电刷和换向器的功能,形成由变频器供电的自控式同步电机,这种电机也叫做无换向器电机。所以,可以说自从晶闸管、IGBT等电力电子器件出现之后,同步电机变频调速控制技术就有了较为明显的提高。在上世纪六七十年代以后，稀土钴永磁材料的到来，使得各种良好性能的永磁同步电机开始不断出现。就算这种稀土钴永磁材料的同步电机满足了控制性能要求，但是成本昂贵，只能应用于那些比较高端的智能控制系统中，于是极大的限制了应用范围。