图2。4 矢量控制原理图

在式子（2。3）中，如果=0，则定子电流矢量没有d轴分量，只有q轴分量，可得：

由上式可知，交轴和直轴电流完全分开了，又因为是定值，所以电磁转矩正比于定子电流的q轴分量，这样就能够控制永磁同步电动机，但是方法就跟控制直流电动机一样简单。这个时候，转矩的电流比最大，要求的转矩可以用更加晓得定子电流产生。又因为定子电流变小，电机产生更少的热量，损耗降低，随之电机的效率达到更高的水平。

2。5 本章小结

本章首先介绍了永磁同步电动机的基本分类及转子结构，然后介绍了永磁同步电动机的数学模型的建立原理，及空间矢量坐标变换的原理分析。最后分析了矢量控制的原理，为课题的建模仿真提供了理论基础。

3基于MRAS的无传感器矢量控制

因为电动机自身不是线性的，变量较多，耦合性较强等诸多特点，所以传统的控制器能够很好的实现电动机转子位置的估算，但是，当系统的参数变化多样，或是负载转矩出现波动，会波及到永磁同步电动机驱动系统的稳定，同时，传统的控制器方法对系统的抗干扰能力和动态响应不能同时表现的很好。本文设计的永磁同步电动机矢量控制系统，转子位置估算是利用模型参考自适应的方法，能够很好的处理负载，转动惯量和其他影响对系统的干扰，使其对电动机参数变得不敏感。文献综述

3。1 MRAS的基本原理

这一章主要讲的是根据之前提及的永磁同步电动机的数学模型，利用模型参考自适应的方法对转子的速度和位置预测。模型参考自适应方法有自适应的速度快和实现起来较为容易等特点，所以他是较为常见的对电机估算速度及位置的方法。因为电机的转子和定子的参数是可以变化的，所以利用转子磁链模型来估算转子的磁链和转速的普通的控制器所估算的值和实际的转速等信息的误差较大，也会干扰到矢量控制系统的动态性能，但如果使用拥有参考模型和可调模型的模型参考自适应方法，便能处理好这个问题。参考模型、可调模型及自适应机制是模型参考自适应方法最重要的三个组成部分。参考模型是没有被估计变量的模型，可调模型是含有估计变量的模型，两个模型一块开始工作，其输出量的物理意义相同，利用两个模型的输出量的差值,并用一定的自适应律来调节可调模型的估计变量，进而让系统逐渐趋于稳态并使最终达到稳态时的偏差接近于零，以达到可调模型的输出随着参考模型的变化而变化。原理如图3。1所示。

 MRAS的基本结构

如图3。1所示，可调模型、参考模型和自适应律是MRAS算法的三个主要组成。参考模型并联于可调模型，并且受到同一个激励，参考模型和可调模型的输出状态矢量分别为x和。参考模型利用x在系统内设定了一个性能要求，此要求能够和可调模型的进行对比，在对比之后得出的误差能够通过自适应律产生反馈信号，进一步调节可调模型的参数，这样一来，可调模型的能够迅速的更加贴近参考模型的x，使差值v趋于0，使系统完成动态跟随。就是这样一次一次的循环，使得误差v逼近0，能够实现参数的渐进收敛。来~自,优^尔-论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-

3。2 MRAS的速度估计

3。2。1参考模型及可调模型的确定

永磁同步电动机在两相旋转d、q轴坐标系下的定子电流的数学模型为[7]：

根据式子（3。1）、（3。2）能够得出，只有电子电流与电机的转速有关，所以我们把电流模型设为可调模型，把永磁同步电动机设为参考模型。为了方便分析系统的稳定性，对上述两个式子变换，得：