摘要：永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor，简称PMSM）具有体积小、效率高、起动转矩较大、功耗低等诸多优点。研究者将永磁同步电机技术积极的运用在电力电子、电机等领域。然而，电机需要安装机械位置传感器，增加了电机系统的成本，这大大制约了永磁同步电机的发展。为了克服永磁同步电机中机械传感器带来的缺陷，本文基于Rtuint半实物仿真平台，采用脉振高频信号注入法估算永磁同步电机无位置传感器低速控制下的转速与位置信息。 

课题以研究脉振高频电压信号注入法为出发点，将脉振高频信号注入永磁同步电机无位置传感器控制系统中，可以解决传统的机械编码器带来高成本和高复杂性问题。首先，介绍了永磁同步电机的数学模型，并对永磁同步电机的控制技术进行理论分析；接着，介绍脉振高频电压信号注入法的原理，并基于MATLAB/Simulink平台搭建了脉振高频信号注入无位置传感器控制系统的仿真模型，并进行仿真研究；最后，基于Rtuint半实物仿真平台，搭建了基于脉振高频信号注入法无位置传感器的永磁同步电机控制系统的软、硬件平台，并进行实验研究。仿真和实验结果表明脉振高频信号注入法在无位置传感器低速控制具有良好动态响应和控制精度。

关键词：永磁同步电机，无位置传感器控制技术，高频信号注入，低速控制 

目录

摘要

Abstract

第一章 绪  论-1

1.1 课题研究背景与意义-1

1.2 永磁同步电机无位置传感器控制技术研究现状-1

1.3 主要研究内容-4

第二章  永磁同步电机基础理论-5

2.1 永磁同步电机数学模型-5

2.1.1 自然坐标系下的数学模型-5

2.1.2 dq坐标系下的数学模型-6

2.2 永磁同步电机控制理论-8

第三章  脉振高频信号注入法无位置传感器控制系统-16

3.1 脉振高频信号注入法理论分析-16

3.1.1 脉振高频信号注入法原理-16

3.1.2 转子位置估计方法-17

3.1.3 基于PLL的转子位置估计方法-18

3.2 脉振高频信号注入法仿真研究-18

第四章  脉振高频信号注入无位置传感器控制系统软硬件设计-22

4.1 Rtuint控制器简介-22

4.2 永磁同步电机无位置传感器系统软件设计-24

4.3  永磁同步电机无位置传感器系统硬件设计-25

4.2.1 主功率电路-27

4.2.2 驱动电路-28

4.2.3 采样与调理电路-28

4.2.4 保护与锁存电路-29

4. 4 本章小结-30

第五章  实验与结果分析-31

5.1 永磁同步电机无位置传感器控制实验结果分析-31

六  总结与展望-35

6.1 全文工作总结-35

6.2 对社会、环境和经济的影响-35

6.3 后期工作展望-36

参考文献-37

致  谢-40