(2)机械传感器安装困难，存在同心度问题，安装不当将影响测量精度，只有在特殊加工的电机中，该问题才能得到满意的解决。而在一般电机中，由于安装存在的问题，使速度和位置传感器可能成为系统的故障源，降低了系统的可靠性。

(3)机械传感器的使用增加了电机和控制系统之间的控制连线和接口电路，使系统易受干扰，降低了可靠性。

    (4)在恶劣环境中，由于温度、湿度、振动以及化学物质等的影响，使传感器的连接器、线缆及传感器的组成器件等受到干扰，传感器的性能不稳定，破坏了传感器的精确度。因此，使得这些控制系统不能广泛适用于各种恶劣的环境。

    (5)所有的机械传感器对电机的驱动轴都会产生一定程度的静态和动态摩擦，

同时增加了电机转子轴上的转动惯量，加大了电机的轴向空间尺寸和体积。

    尽管机械传感器在实际应用中，存在着以上问题，但在实际系统中，电机的速度和转子的磁极位置信息又是必需的，这就需要在摒弃机械传感器的同时另辟蹊径解决。以上这些由于安装机械传感器所产生的问题，可以通过无位置传感器控制得以消除或削弱川。因此，去除机械传感器，提高系统的可靠性并降低系统成本，同时又必须获得速度和磁极位置信号的这种无传感器控制方法，便成为电机控制研究领域的一个研究热点。文献综述

1。3 国内外研究现状

1。4 本文的主要研究内容

本文将MRAS算法应用于永磁同步电机的无速度传感器矢量控制系统中，利用MRAS算法估算电机转子的速度和位置，实现永磁同步电机的无速度传感器矢量控制。分析了永磁同步电机的数学模型和矢量控制的原理，分析推导了转子速度和位置的估算方法即MRAS算法。在Matlab／Simulink环境下，搭建了基于MRAS的无速度传感器矢量控制系统的仿真模型，仿真结果表明，MRAS算法可以准确的估算电机转子的速度和位置，实现了永磁同步电机的无速度传感器矢量控制。

第2章 永磁同步电机数学模型建立与分析

2。1 永磁同步电动机坐标变换

永磁同步电机的三相动态数学模型非常复杂，主要是由于电感矩阵的复杂耦合和转矩方程的复杂能量转换关系。因而从永磁同步电机的三相动态数学模型入手，分析求解这组非线性方程组，来设计其控制系统显得格外的困难。因此需要对该方程进行化简，而这种化简方式就称之为坐标变换。从电磁耦合关系入手来进行坐标转换，简化永磁同步电机的数学模型是设计交流电机复杂控制系统的重要手段【5】。

永磁同步电机定子绕组是分布对称的三相绕组a、b、c，三相之间相差120°的空间电角度。向其通入三相正弦电流，电机内部就形成了一个旋转磁场，旋转磁动势F在空间中成正弦分布，并以定子绕组通入的电流的角频率按三相电流正序旋转，如图2。1所示。

                            图2。1 三相坐标系物理模型

为了方便设计与分析，简化电机的数学模型，可在没有接连零线时可以消除其中的一相，使之成为两相相互独立且正交的对称绕组。此过程称之为坐标变换，在不同坐标系之间进行相互转换要遵守合成磁动势相等的原则。

建立一个静止的直角坐标系，横、纵坐标分别为α、β，以此为两相绕组通入适当的两相电流也能产生与静止三相坐标下相同的旋转磁动势，此过程被称为3/2变换。除此之外，还存在一种在两相正交坐标系d、q下通入直流电流id与iq。与α、β坐标系不同该方式得到的磁动势是静止与两相坐标系的。因此为了得到等效的旋转磁动势必须使坐标轴d、q按照同步转速旋转。因而该坐标系为两相旋转坐标系。