同步磁阻电机全阶与降阶磁链观测器性能对比研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

1.同步磁阻电机全阶与降阶磁链观测器性能对比研究课题背景与意义

由课题背景：

同步磁阻电动机是一种不需要外加励磁的非均匀磁阻电机，电机的转速取决于定子电源的频率和电机极对数。稳态时，电机以驱动电源频率同步运行。这种电机中的磁场只有电枢反应磁场、故又称作反应式同步电机。磁阻同步电机多用作电动机，其结构简单紧凑、运行可靠、成本低，传统上多用在恒速传动的小功率驱动装置中，如各种自控和遥控装置、仪表及电钟等等，其功率可以从百分之一瓦到数十千瓦。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1.本课题要解决的问题

传统的以电机模型为基础的开环磁链观测方案在电机运行于低俗时，稳定性不佳，负载能力不足，其中一个重要的原因就是他们都是基于开完的估计方案，缺乏对各种干扰进行抑制的机制。由此，全阶与降阶状态观测器对磁链进行观测都是较为理想的方案。能够实现对电机磁链的准确观测，并对电机参数的变化具有良好的鲁棒性。

但两种方法仍有各自优缺性，需综合评定其性能加以对比，从而着重一项完善研究。如全阶磁链观测器是以状态重构的方式来获取电机不可测量的相关信息，因其数学模型是一个四阶微分方程组，而且都是连续的数学模型，给分析、研究和数字化实现带来了难度。此外，全阶磁链观测器的离散化设计是其数字化实现的关键技术，而离散化全阶磁链观测器精确度和稳定性是关系磁链观测器设计成败的关键。实际上，由于电机定子电流可以通过电流传感器直接测量得到，对定子电流进行估计不是必要的，因此可以构造出只估计电机定子或转子磁链的闭环降阶磁链观测器。降阶磁链观测器以电流模型或者电压模型为基础，在其基础上引入误差项对磁链观测器进行修正，通过对误差反馈矩阵的设计来艾山磁链性能，是一种具有闭环特性的降阶观测器。目前关于降阶磁链观测器的研究主要针对电机转速无法直接检测得到的情形，通过电压模型估算出转子磁链的角度，通过电流模型估算出转子磁链的幅值，但其再生制动模式下存在一个较为不稳定区域，对于转子磁链观测值与实际值之间的误差是否能忽略仍然值得研究。