检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：李林东南大学

学位级别：硕士

高速永磁同步电机(High Speed Permanent Magnet Synchronous Motor,简称HSPMSM)一般采用无位置传感器控制,降低了电机系统成本,并减小了电机轴向占用,有利于提高电机功率密度。目前,HSPMSM的无位置传感器控制技术集中于零速启动工况,... 详细信息

高速永磁同步电机(High Speed Permanent Magnet Synchronous Motor,简称HSPMSM)一般采用无位置传感器控制,降低了电机系统成本,并减小了电机轴向占用,有利于提高电机功率密度。目前,HSPMSM的无位置传感器控制技术集中于零速启动工况,而针对无位置控制下的带速启动,亦称飞启(Flying Start)工况的研究相对较少。因此,本文以一台2.3k W/10000r/min的HSPMSM为控制对象,研究其基于模型参考自适应系统(Model Reference Adaptive System,简称MRAS)无位置传感器控制的飞启算法。本文主要研究内容与创新点如下:1.建立HSPMSM在dq坐标系下数学模型,阐述了HSPMSM矢量控制原理与空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,简称SVPWM)的原理及其实现方法,分析数字控制系统的延时问题并介绍了延时补偿方法。2.阐述恒流频比(I/F)启动的原理与参数设计方法,给出了一种提升I/F启动稳态性能的闭环启动方法,通过实验验证了闭环I/F启动的有效性;阐释了电流型MRAS无位置算法的原理及其自适应机构设计方法,给出了转速估计器Proportion-Integral(PI)参数的整定方法;最后,提出了一种基于闭环I/F启动结合MRAS无位置算法的无位置传感器控制方案,通过实验验证了方案的可行性。3.论证了飞启算法的关键在于获取电机的初始转速和转子位置信息,阐述了短路电流矢量法解算初始转速和转子位置的基本原理,提出了基于短路电流矢量法的飞启算法;阐述了拓展反电势解耦和虚拟电阻抑制逆变器投入电流的基本原理,进而利用绕组产生的电信号求解出初始转速和转子位置信息,提出了基于拓展反电势解耦法和基于虚拟电阻法的飞启算法。通过实验验证上述飞启算法的可行性,并进行了对比分析。4.搭建HSPMSM样机实验平台,阐述了硬件系统和软件系统的设计思路;给出了飞启算法的实验方案与实验流程,在CCS v10.1环境下编写各章所提及的算法代码并调试了相关实验程序,详细分析了实验结果。

关键词：高速永磁同步电机无位置传感器控制模型参考自适应系统短路电流矢量拓展反电势解耦虚拟电阻飞启算法

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基于EKF的永磁同步电机的无传感器控制研究

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计算技术与自动化 2023年第2期42卷 11-14页

作者：方略王春雷黄浩高旭杨亚范春辉中国电子科技集团公司第二十一研究所上海200233

基于位置传感器永磁同步电机控制,一方面提高了设计成本,另一方面降低了系统可靠性。对扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)原理进行分析研究,将EKF优化算法应用到永磁同步电机控制中,对永磁同步电机转子转速、转子位置进行预... 详细信息

基于位置传感器永磁同步电机控制,一方面提高了设计成本,另一方面降低了系统可靠性。对扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)原理进行分析研究,将EKF优化算法应用到永磁同步电机控制中,对永磁同步电机转子转速、转子位置进行预测估计。最后,基于MATLAB仿真平台,构建扩展卡尔曼滤波(EKF)仿真模型。仿真结果表明,永磁同步电机转子位置、转子转速能够被准确预测估计,表明了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)算法仿真模型是有效的,为永磁同步电机控制系统研究提供了坚实理论基础。

关键词：永磁同步电动机无位置传感器控制矢量控制建模仿真

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针对车用永磁同步电机位置传感器失效场景的冗余控制系统

针对车用永磁同步电机位置传感器失效场景的冗余控制系统

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作者：罗继涛章勇丁健李育 201807 上海市嘉定区汇旺路600号

一种针对车用永磁同步电机位置传感器失效场景的冗余控制系统，包括：电流变换模块、坐标变换模块、电压变换模块和位置变换模块。本发明通过设有电流变换模块、坐标变换模块、电压变换模块和位置变换模块，可在旋转变压器等关键部件失... 详细信息

标准号: CN115224993A

一种针对车用永磁同步电机位置传感器失效场景的冗余控制系统，包括：电流变换模块、坐标变换模块、电压变换模块和位置变换模块。本发明通过设有电流变换模块、坐标变换模块、电压变换模块和位置变换模块，可在旋转变压器等关键部件失效时实现电机的启动及全转速范围控制，为动力总成控制系统提供冗余功能备份，从而在旋转变压器等位置传感器部件失效时可以通过无位置传感器控制的方式继续输出动力，并且可实现静止启动和全速度范围的无位置传感器控制。

关键词：无位置传感器控制电流变换模块电压变换模块坐标变换模块位置传感器旋转变压器位置变换动力总成控制系统冗余控制系统永磁同步电机范围控制关键部件冗余功能输出动力全转速备份车用静止电机场景

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一种用于永磁同步电机的转子位置估计方法

一种用于永磁同步电机的转子位置估计方法

引用

作者：郑磊通雁辉 201620 上海市松江区龙腾路333号

本发明公开了一种永磁同步电机的转子位置估计方法，涉及永磁同步电机的无位置传感器控制领域。本发明为了解决现有技术中的系统控制响应慢，无位置传感器观测精度低的问题。本发明包括将二阶广义积分器(SOGI)作为同相滤波器的前级，信... 详细信息

标准号: CN115694294A

本发明公开了一种永磁同步电机的转子位置估计方法，涉及永磁同步电机的无位置传感器控制领域。本发明为了解决现有技术中的系统控制响应慢，无位置传感器观测精度低的问题。本发明包括将二阶广义积分器(SOGI)作为同相滤波器的前级，信号调制算法作为同相滤波器的后级，使用该同相滤波器得到完整的信号基波，并将其引入到磁链观测方法中，同时通过锁频环模块得到了电机的电角频率。基于采用滤波的方法得到电机磁链并将其送入锁相环进一步得到电机的角度位置信息。本发明提高了位置估计系统的精度，为无位置传感器控制提供了更好的性能保障。

关键词：同相滤波器无位置传感器控制永磁同步电机电机角度位置信息位置估计系统无位置传感器转子位置估计磁链观测电机磁链电角频率系统控制信号调制信号基波性能保障积分器锁频环锁相环二阶滤波前级算法送入观测响应引入

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表贴式永磁同步电机全速度范围无传感器控制

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计算机仿真 2021年第3期38卷 233-238页

作者：丁鸿昌付会彬公晓彬山东科技大学机械电子工程学院山东青岛266590

在永磁电机控制系统中编码器等位置传感器的使用增加了系统的复杂性,降低了系统的可靠性和适应性,因而无位置传感器控制方法被提出并得到了广泛的研究。现有的永磁同步电机无传感器控制方法主要进行零低速或中高速条件下转速的估计,缺... 详细信息

在永磁电机控制系统中编码器等位置传感器的使用增加了系统的复杂性,降低了系统的可靠性和适应性,因而无位置传感器控制方法被提出并得到了广泛的研究。现有的永磁同步电机无传感器控制方法主要进行零低速或中高速条件下转速的估计,缺少零低速向中高速平滑切换的方法研究,存在着适用转速范围有限等问题。利用脉振高频电压信号注入法进行零低速时转子的位置估计,利用模型参考自适应法进行中高速时的转速估计;提出了一种加权法在某一速度范围内将不同控制方法估计的转速进行平滑切换,得出切换区间内平滑的合成估计速度,从而实现表贴式永磁同步电机全速度范围的无传感器控制。对于某一表贴式永磁电机,应用Matlab/Simulink进行了永磁电机无传感器控制系统的仿真分析,仿真结果验证了所提出方法的有效性。

关键词：永磁同步电机无位置传感器控制加权法全速度范围

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基于改进双幂次趋近律的永磁同步电机滑模控制技术研究

基于改进双幂次趋近律的永磁同步电机滑模控制技术研究

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作者：李政浩大连交通大学

学位级别：硕士

永磁同步电机已经被广泛地应用于轨道交通和电动汽车等领域,这些领域技术的发展,对永磁同步电机系统的控制性能提出更高的要求。滑模控制技术具有抗干扰能力强、鲁棒性良好及非线性系统适用等优点,已成为电机控制系统中一种重要的控制... 详细信息

永磁同步电机已经被广泛地应用于轨道交通和电动汽车等领域,这些领域技术的发展,对永磁同步电机系统的控制性能提出更高的要求。滑模控制技术具有抗干扰能力强、鲁棒性良好及非线性系统适用等优点,已成为电机控制系统中一种重要的控制策略。本文以永磁同步电机为研究对象,针对传统的滑模控制技术存在抖振等问题,对滑模趋近律、滑模速度控制器、滑模电流控制器以及基于滑模观测器的无位置传感器控制技术开展研究。首先对滑模控制技术的基本原理进行了阐述。为了抑制抖振及加快系统状态趋近滑模面的速度,在双幂次趋近律的基础上将系统的状态变量引入幂次项中,对双幂次趋近律进行了改进,并对滑模动态的收敛时间进行了分析。然后将改进双幂次趋近律应用在永磁同步电机控制系统中,分别设计了基于改进双幂次趋近律的速度控制器与基于双幂次趋近律的二阶非奇异终端滑模电流控制器,有效提高了电机控制系统的动态性能,解决转速超调的问题。在无位置传感器控制技术方面,介绍了传统滑模观测器的基本设计原理,在此基础上设计了超螺旋滑模观测器。为了进一步提高跟踪精度,引入改进的双幂次趋近律,设计了一种基于改进双幂次趋近律的超螺旋滑模观测器。仿真结果表明,采用改进双幂次趋近律的控制系统抖振更小,系统的趋近速度更快。所提出的速度控制器具有更好的转速响应,电流控制器具有更好的抑制超调能力和抗干扰能力。引入改进双幂次趋近律的超螺旋滑模观测器具有更好的跟踪性能。

关键词：永磁同步电机滑模趋近律速度控制器电流控制器无位置传感器控制

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未知电机参数的在线辨识方法

未知电机参数的在线辨识方法

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作者：司宾强杨庆达朱纪洪 100192 北京市海淀区清河小营东路12号

未知电机参数的在线辨识方法，从电流传感器得到的各相电流，并经过矢量控制坐标变换，将电机物理模型等效为直流电机模型，再利用遗忘因子最小二乘递推法，得到离散化后的模型与辨识系统的输入、输出、待辨识矩阵一一对应，其中待辨识... 详细信息

标准号: CN113659906B

未知电机参数的在线辨识方法，从电流传感器得到的各相电流，并经过矢量控制坐标变换，将电机物理模型等效为直流电机模型，再利用遗忘因子最小二乘递推法，得到离散化后的模型与辨识系统的输入、输出、待辨识矩阵一一对应，其中待辨识矩阵中含有多个电机待辨识参数，解算后可实现对电机的交直轴电感、定子电阻与磁链等参数的辨识，最后，实现在未知任何参数的情况下对电机进行在线多个参数辨识。本发明可在不获取任何电机参数信息的情况下，对其控制所需的多个参数进行高效、快速、实用地在线辨识，提高电机系统控制性能和效率，也可用于电机的无位置传感器控制，提升电机系统的鲁棒性和安全性，并拓宽电机的应用领域。

关键词：电机辨识矩阵电机系统在线辨识无位置传感器控制电感电机参数信息直流电机模型电流传感器辨识系统参数辨识电机参数定子电阻控制性能矢量控制物理模型遗忘因子最小二乘坐标变换交直轴离散化鲁棒性相电流再利用磁链递推解算可用输出

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一种基于复系数滑模观测器的永磁同步电机位置估计方法

一种基于复系数滑模观测器的永磁同步电机位置估计方法

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作者：张芮嘉刘三忠 211800 江苏省南京市浦口区桥林街道兰花路8-12号

本发明属于永磁同步电机位置估计技术领域，为一种基于复系数滑模观测器的永磁同步电机位置估计方法。所述方法包括以下步骤：步骤1，根据αβ坐标系下的电压电流信息uα,βiα,β，通过复系数滑模观测器对αβ轴反电动势进行估计，得... 详细信息

标准号: CN115800843A

本发明属于永磁同步电机位置估计技术领域，为一种基于复系数滑模观测器的永磁同步电机位置估计方法。所述方法包括以下步骤：步骤1，根据αβ坐标系下的电压电流信息u_α,βi_α,β，通过复系数滑模观测器对αβ轴反电动势进行估计，得到αβ轴估计反电动势步骤2，将步骤1得到的αβ轴估计反电动势输入锁相环，得到估计角速度与估计位置步骤3，采用步骤2得到的估计角速度与估计位置进行转速闭环与坐标变换，即可实现永磁同步电机的无位置传感器控制，且位置估计精度得到提高，无位置传感器控制性能更好。本发明能够实现反电动势的准确估计，提高转子位置的估计精度，并且结构简单、易于实现、运算量低。

关键词：反电动势永磁同步电机位置估计无位置传感器控制滑模观测器估计位置复系数电压电流信息转速闭环转子位置坐标变换锁相环运算量

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一种随机脉冲序列注入永磁同步电机无传感器控制方法

一种随机脉冲序列注入永磁同步电机无传感器控制方法

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作者：丁文陈硕霍鲁杰胡汭明师帅 710000 陕西省西安市碑林区咸宁西路28号

本发明属于控制方法领域，具体地说是一种随机脉冲序列注入永磁同步电机无传感器控制方法，本发明采用随机脉冲序列发生器产生具有随机脉冲序列的脉冲电压信号叠加至永磁同步电机矢量控制估计的d轴电流环输出，随机脉冲序列的脉冲样本... 详细信息

标准号: CN116232135A

本发明属于控制方法领域，具体地说是一种随机脉冲序列注入永磁同步电机无传感器控制方法，本发明采用随机脉冲序列发生器产生具有随机脉冲序列的脉冲电压信号叠加至永磁同步电机矢量控制估计的d轴电流环输出，随机脉冲序列的脉冲样本是通过正电压、负电压与零电压注入的随机组合产生；在具有随机脉冲序列的脉冲电压信号注入至电机定子后，通过采用i_αβ相邻信号解调瞬间的两个电流差进行减法运算来实现高频响应信号的提取，与解调信号相乘且经归一化处理后获取包含转子位置信息的单位正交信号，再经锁相环处理从而提取转子位置信息，具有显著的可听噪声抑制能力与良好的动静态性能，能够拓宽基于高频信号注入法的无位置传感器控制方法的应用领域。

关键词：随机脉冲序列脉冲电压信号永磁同步电机转子位置信息无位置传感器控制相乘无传感器控制噪声抑制能力动静态性能归一化处理电机定子高频响应高频信号减法运算解调信号脉冲样本矢量控制随机组合相邻信号正交信号发生器电流差负电压零电压锁相环正电压注入法解调叠加输出

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电动环控用高速永磁同步电机无传感器控制系统的研究与设计

电动环控用高速永磁同步电机无传感器控制系统的研究与设计

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作者：汪禹萱南京航空航天大学

学位级别：硕士

电动环境控制系统(Electric Environment Control System,EECS)取消了发动机高压引气装置,采用高速电机驱动的方式进行环境控制,可以有效降低燃油利用率并减少碳排放,是多电飞机环控发展的重要方向之一。本文以60k W、45000r/min电动环... 详细信息

电动环境控制系统(Electric Environment Control System,EECS)取消了发动机高压引气装置,采用高速电机驱动的方式进行环境控制,可以有效降低燃油利用率并减少碳排放,是多电飞机环控发展的重要方向之一。本文以60k W、45000r/min电动环控用高速电机控制系统作为研究对象,提出并设计了基于三电平的EECS用高速永磁同步电机全速域无位置传感器驱动系统。对中高速下扩展反电势法控制环路进行了稳定性分析及参数设计,同时分析了外环参数、电机参数变化对系统稳定性的影响,研究了低速下启动控制策略及切换控制策略及其稳定性。最后,搭建了系统仿真以及实验平台进行了相关验证工作。首先,针对高速高压大功率永磁电机驱动控制系统中谐波含量高,电机损耗大这一问题,设计了三电平高速永磁电机驱动控制系统。建立了电机多物理场仿真模型并以谐波电流为输入源激励,对不同电平数、开关频率及工况下电机的铁损及涡流损耗进行了对比分析。证明了三电平拓扑在高速电机控制系统中对于谐波及电机损耗抑制的有效性。其次,针对高速电机的位置传感器安装困难以及其对转子动力学影响的问题,提出了中高速下基于扩展反电势无位置控制方法,建立了系统小信号模型并以根轨迹分析对估算环路参数稳定性进行了分析,并结合具体的控制系统性能指标设计了环路的参数。同时利用该方法判断控制系统的稳定性及转速环、电流环参数对该系统稳定性的影响。同时,针对反电势类算法在低速段适用性差,提出了基于权重因子切换方法的I/f结合扩展反电势法的无位置控制策略并实现了全速域无位置控制。利用根轨迹对两种算法适用区间的稳定性进行了分析从而得出该两种算法的合理切换范围,并针对高速工况阻感参数变化时扩展反电势法的算法稳定性进行了分析。随后建立了仿真模型并进行了相应的仿真验证工作。最后,搭建了60k W,45000r/min电动环控用高速永磁电机实验平台,介绍了控制系统硬件的设计及无位置控制算法软件设计。在此平台上进行了稳定性与参数设计结果的验证、全速域无位置传感器控制算法的验证、电机参数变化时的算法稳定性验证、离心压气机输出气流量等功能性验证。结果证明了全速域无位置传感器控制策略的可行性以及电动增压功能的可实现性。为多电飞机电动环控系统的工程实现提供了一种可行性思路。

关键词：电动环控系统高速永磁电机三电平无位置传感器控制扩展反电势法小信号分析

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