全数字交流伺服系统中永磁同步电机转子初始位置搜索算法.pdf

迫札 与档刮应用2009,36(11) 控制 应用技术 g黼虞 全数字交流伺服系统 中永磁 同步 电机 转子初始位置搜索算法 方茂成， 王 平 (中国科学院 电工研究所，北京 100190) 摘 要：在使用增量式光 电编码器测量永磁 步电机转予化置的伺服系统中，电机起动的瞬问普遍存在 尤法精确测昔电机转了．置的问题。电机的初始位置不仪影响伺服系统的定位精度，而H会对电机的起动性 能造成影响。详细论述了用二分搜索算法确定水磁同步电机转了 始位置的方法 ，并给出了试验结 。 关键词：永磁同步电机；磁场定向控制：二分搜索法 中图分类号：FM351 文献标识码：A 文章编号：1673-6540(2009)114)0274)3 InitialRotorPositionDetectM ethodofPM SM forDigitalAC ServoSystem FANGMao—cheng， WANG Ptng (InstituteofElectricalEngineering，ChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China) q Abstract：Inmonlentstartingmotor，theproblem ofinaccuratemeasurementofinitialpositionotpermanentmag— netsynchronousmotor’SrotorisexistinginaSCFVOsystem applyingincrementphoto—electricitypulsecoder．Theinitial positionotmotorrotornotonlyaffectspositioningprecision．alsohaseffect)(nstartingperformance．How tousebinary searchmethodtogettheinitialpositionofPMSM andtheresultsofexperimentarepresented． Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor；field-orientedcontrol；binarysearchmethod 息，但是如何在上电瞬间精确地得到转子的位置， 0 引 言 是一个难点，也是一个值得探讨的问题。 近年来，由于永磁材料及相关技术的重大突 1 永磁 同步电机数学模型 破 ，永磁同步电机的性能得到了迅速提高 ，目前永 磁同步电机已经广泛应用于交流伺服系统中。在 对于凸极式永磁 同步 电机 ，当假设磁路不饱 现代交流伺服系统中，基于坐标变换、转子磁场定 和 ，电机的电流为对称的三相正弦波电流 ，忽略摩 向控制理论及电机专用数字信号处理器(DSP)构 擦、磁滞和涡流损耗影响时，图1所示为永磁同步 成的全数字交流伺服系统，使得交流 电机获得了 可与直流 电机相媲美的性能。 永磁同步电机控制系统精确检测永磁同步电 机转子位置 ，是实现转子磁场定 向控制系统的基 础。目前在电机转子位置检测中使用较多的有旋 转变压器 、绝对式光 电编码器和增量式光电编码 器，其中前两者可以实地检测出电机转子的绝埘 位置 ，后者获得的是 电机转子的相对位置。从性 图 1 永磁同步电机空问矢量图 价 比方面考虑，增量式光电编码器足在交流伺服 电机空间矢量 图，∞ 为电机转速 ，0为电机转子轴 系统中较好的选择。在使用增量式光电编码器的