永磁同步电动机由于无需励磁电流、运行效率和功率密度都很高,在过去的二十年里被广泛地应用在交流调速传动中,但它的高性能控制需要精确的转子位置和速度信号去实现磁场定向。在传统的运动控制系统中,通常采用光电编码器或旋转变压器来检测转子的位置和速度。然而,这些机械式的传感器增加了系统的成本,并且降低了系统的可靠性。因此,取消这些装置以提高系统的可靠性并降低成本的研究逐渐热门。目前,永磁同步电动机无位置传感器控制技术的研究已经取得了丰硕的成果,但大多依赖于对电动机基波方程的分析,不适于低速及零速下应用,而且对电动机的参数非常敏感。本论文就此选题,其主要内容如下: 首先介绍了空间电压矢量的PWM技术,导出了适合DSP并由两相定子坐标系电压计算PWM脉宽的方法。 其次,探讨了一种新的永磁同步电机转子初始位置估算方法——高频电压信号注入法。基于凸极跟踪的思想,详细讨论了高频电压信号注入法在永磁同步电动机无位置传感器运行控制中的应用。介绍了这类高频信号注入法的转子位置自检测原理,并应用这两类转子位置自检测方法建立了永磁同步电机无传感器矢量控制系统的仿真模型,进行了仿真。仿真结果表明,采用高频电压信号的凸极跟踪系统结构简单,静、动态调速性能较好;且系统更易于实现。这种基于高频电压信号注入、凸极跟踪的转子位置自检测方法可以在全速范围内有效地观测出转子的位置和速度,采用无位置传感器运行的矢量控制系统具有良好的静、动态特性,而且对电动机参数的变化不敏感。 最后,利用DSP相关软件,对转子初始位置估算方法进行模拟仿真,验证了高频电压信号注入法理论的正确性。