1. 研究目的与意义

永磁同步电机由于转子采用永磁体，属于无刷电机的一种，具有一般无刷电机结构简单、体积小、重量经、寿命长的优点，同时也具有效率高、运行可常、调速性能好等优良特性，有利于电机系统向小型轻量化、高性能、高效节能方向发展。

高性能永磁同步电机调速系统需要转子位置和速度信号实现速度闭环控制，一般采用同转子轴安装的机械式传感器直接测量。

但是，机械式传感器不仅增加了系统的重量和成本，并且降低了可靠性。

2. 课题关键问题和重难点

通常情況下，永磁同步电机无位置传感器的控制方式与传统永磁同步电机的控制方式一致，区別在于传统永磁同步电机的制系统中位置信号和速度信号由安装在电机上的传感器得到，而在无位置控制系统中，其位置信号和速度信号全部需要通过无传感器控制算法得到，无位置控制系統的整体性能也与无传感器控制技术密切相关。

关键问题是：（1）如何精确的判定转子位置。

（2）如何用无传感器控制算法准确算出其位置信号和速度信号。

3. 国内外研究现状（文献综述）

近年来，随着电力电子技术、微电子技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展，永磁同步电机( pmsm) 调速系统已经成为交流调速传动领域的研究热点。

和直流电机相比，它没有机械换向器和电刷，体积小、重量轻、效率高、转子无发热问题; 与异步电机相比，控制系统较简单，它无需无功励磁电流，功率因数较高，定子电流和定子电阻损耗小，在稳态运行时没有转子电阻损耗，效率高，且转子参数可测、定转子气隙大、控制性能好; 和普通电机相比，它省去了励磁装置，使得电机结构简单，提高了电机运行效率。

永磁同步电机矢量控制系统可以实现高精度、高动态性能、大范围调速，并且转子磁链是恒定的，计算公式简单。

4. 研究方案

本文分析对比多种位置检测方法，综合权衝，采用反电势一一低通滤波法检测转子位置，这种方法原理简明便于实现，控制效果理想。

采用反电势法进行位置判定时，在电机启动阶段，转速低，反电势幅值很小，难以准确得到电机换相时刻，为了克服此问题，本方案采用初始定位，外同歩，自同步三段式启动方法，能良好的启动电机。

在正常运行阶段，为了克服滤波器带来的相移误差，在控制器中对相位误差进行补偿，能精确的完成位置判定和换相。

5. 工作计划

第 1 周 翻译相关英文资料,接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；第 2 周 阅读相关资料，理解有关内容；提出拟完成本课题的方案，写出相关开题报告一份；第 3 周 深入理解三相同步电机的工作原理； 第 4 周 进行电机设计相关公式推导和参数计算；第 6 周 仿真模型搭建和验证；第 8 周 进行毕业设计说明书写作，写业务总结，接收验收成果，接受答辩资格审查；第 11周 评阅教师评阅论文；第 12周 准备参加答辩。