无传感器控制电机的研究在高速直线电机、微电机、极端环境等一些传感器无法正常接
发信号的特殊场合应用。虽然这种方法还不能全面取代传统的传感器检测系统，但也在不断
进步中。

 目前，电动机的无传感器控制也成为电机运行监控技术中一个极具关注和潜力研

究领域。许多研究团体和学会正对于永磁同步电动机无传感器控制进行深入研究。

 

　　

4 理论基础与分析 

　　高速磁浮列车，驱动源就是长距离定子直线同步电机，安装在悬浮列车底的磁铁就是
动子，轨道上的三相绕组就是同步直线电机的定子绕组，定子绕组接入变频电流后，定动
子间就会形成波状磁场，使定动子相互排斥，产生悬浮力和牵引力。因此，可以通过截获输
入直线电机高频电信号

,估计出位置、时速、转角等,并和实际值进行比对。同步直线电机通常

用光栅组件测量位置，但是光栅中的光电转换器带宽局限，光栅最大移动速度受限。磁悬浮
列车速度快，用光栅显然不合适。因此为了解决测位问题就必须采用无速度传感器监测系统，
对电机控制系统进行数学建模，截获三项绕组的电信号，估算出动子位置和速度，是一种
完全摆脱传统位置传感器的监测方式

[2]。位置和速度间存在积分关系，所以只要得到一个

信号，那么另一个信号就可得出。

 

　　

4.1 研究设想与技术方法 

　　高频信号输入法对动子位置、速度、信号损失及运行时生产的误差、相位角等进行监测

,

借助模拟设备和仿真软件（

MATLAB 建模、LABVIEW 仿真）。通过仿真建模对实物模拟,仿

真用参数按实物参数输入

,通过虚实参数的统一并借助仿真建模平台,就可完成脱离传统的利

用传感器检测方式。

 

　　

4.2 实验设计 

　　对电机模型建模

, 按同步电机无传感器控制的控制图。依靠电机工作参数和高频电压、电

流测量同步电动机动子位置和速度

[3]。 

　　通过对电机控制系统数学建模，得出动子运动速度，相位角，运行位置，信号和运行
误差的仿真曲线。