检索结果-内蒙古大学图书馆

电气工程学报 2021年第4期16卷 25-32页

作者：程明王飒飒王伟东南大学电气工程学院南京210096

模块化磁通切换永磁直线电机(Liner flux-switching permanent magnet machines,LFSPM)的电枢绕组和永磁体均放置在初级短动子,次级长定子仅由导磁铁心组成,适合用于电梯等长距离轨道运输系统中。在电梯驱动系统中,上行时主要为电动运行... 详细信息

模块化磁通切换永磁直线电机(Liner flux-switching permanent magnet machines,LFSPM)的电枢绕组和永磁体均放置在初级短动子,次级长定子仅由导磁铁心组成,适合用于电梯等长距离轨道运输系统中。在电梯驱动系统中,上行时主要为电动运行,下行时在自重作用下常处于发电甚至制动运行,运行模式的交替变化给无位置传感器控制带来挑战。为此,基于LFSPM电机d-q轴数学模型,建立了LFSPM电机基于模型参考自适应法(Model reference adaptive system,MRAS)的无位置传感器控制系统,根据运行工况设计了混合控制策略。电梯上行时采用i_(d)=0控制,下行处于轻载制动发电状态,电压电流信号中基波含量占比小,进行增磁控制,利用i_(d)调节电压电流信号中基波占比来满足速度辨识的要求,实现LFSPM电机四象限无位置传感器控制。分析该无位置传感器控制系统的角位置估算误差原因,提出电流补偿方法。样机试验结果验证了所提混合控制策略的有效性。

关键词：磁通切换永磁直线电机无位置传感器控制四象限运行增磁控制电流补偿电梯

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基于PMSM的二阶滑模无位置传感器控制

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微电机 2020年第12期53卷 83-88,99页

作者：蔡军李鹏泽黄袁园重庆邮电大学自动化学院重庆400065

在永磁同步电机传统滑模观测器(SMO)无位置传感器控制方案中,针对其因符号函数带来的抖振现象以及因一阶低通滤波器带来的相位滞后问题。根据Super-twisting算法设计了二阶滑模观测器(STASMO)无位置传感器控制方案,该方案不仅有效地抑... 详细信息

在永磁同步电机传统滑模观测器(SMO)无位置传感器控制方案中,针对其因符号函数带来的抖振现象以及因一阶低通滤波器带来的相位滞后问题。根据Super-twisting算法设计了二阶滑模观测器(STASMO)无位置传感器控制方案,该方案不仅有效地抑制了抖振现象,而且取消了一阶低通滤波器的使用。当电机运行时,定子电阻会随着电机内部温度的升高而改变,故设计了合理的定子电阻观测器来实时观测定子电阻,从而避免了定子电阻对无位置传感器控制方案估计精度的影响。最后通过对所提方案进行系统模型搭建与仿真分析,从而证明了所提方案对电机位置和转速具有较高的估计精度。

关键词：永磁同步电机二阶滑模观测器无位置传感器控制定子电阻观测器

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基于ANN的无刷直流电机无位置传感器控制及转矩波动研究

基于ANN的无刷直流电机无位置传感器控制及转矩波动研究

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作者：文德天津大学

学位级别：硕士

该文研究了无刷直流电机的无位置传感器控制理论、转矩波动抑制方法、数字仿真算法和DSP控制技术.首先,该文介绍了无刷直流电机无位置传感器控制原理,比较了目前几种常用的无位置传感器控制方法,提出了基于径向基函数（RBF）神经网络的... 详细信息

该文研究了无刷直流电机的无位置传感器控制理论、转矩波动抑制方法、数字仿真算法和DSP控制技术.首先,该文介绍了无刷直流电机无位置传感器控制原理,比较了目前几种常用的无位置传感器控制方法,提出了基于径向基函数（RBF）神经网络的无位置传感器控制方法.通过离散化位置信号的映射方程,得到网络的基本输入输出,网络的输出通过逻辑处理,处理后的结果作为电机控制信号,同时也作为网络的训练教师.采用在线学习和离线学习两种方式训练网络,并详细介绍了两种方式的算法;其次,该文概述了无刷直流电机转矩波动的产生原因,重点分析了换相转矩波动产生的原理,提出了基于误差反传（BP）神经网络的转矩波动抑制新方法.采用两个结构相同三层网络,建立了电压自校正调节器,对电机端电压进行瞬时调节,保持电路中电流幅值不变,实现了转矩波动的自适应调节.另外,该文推导了较全面的电机数学模型,重点研究了无刷直流电机仿真中的几个关键技术,包括气隙磁场的建立、位置信号的模拟、中心点电压的计算、二极管续流状态的实现以及PWM电流控制的仿真.采用面向对象程序设计（OOP）方法,设计了多功能的仿真软件SIMOT.最后该文介绍了数字信号处理器（DSP）TMS320LF2407的结构和性能,给出了PWM控制和A/D转换的算法,采用反电势法原理实现了无位置传感器控制,并给出了相关的实验结果.

关键词：无刷直流电机无位置传感器控制人工神经网络转矩波动数字信号处理器

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永磁同步电机无位置传感器控制策略研究

永磁同步电机无位置传感器控制策略研究

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作者：刘军南昌大学

学位级别：硕士

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)在现代工业中的作用十分重要,现代工业的快速发展对永磁同步电机的控制精度要求越来越高。在实际应用中,控制PMSM的常用方式是矢量控制技术,但传统的PI控制与滑模控制逐渐不能满... 详细信息

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)在现代工业中的作用十分重要,现代工业的快速发展对永磁同步电机的控制精度要求越来越高。在实际应用中,控制PMSM的常用方式是矢量控制技术,但传统的PI控制与滑模控制逐渐不能满足生产实践的要求。同时,矢量控制技术要求能准确获取电机转子的位置、速度信息,机械传感器的使用无疑增加了经济成本,并且在一些生产环境中不能精准地获取有效信息,这就使无位置传感器控制技术的研究十分有意义。本文主要研究的是一种基于级联式滑模观测器的永磁同步电机新型非奇异快速终端滑模控制算法。首先,从坐标变换理论出发,建立永磁同步电机在同步旋转坐标系与两相静止坐标系中的数学模型。详细阐述了关于三相电压的空间矢量表示、空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)算法的基本原理以及算法的实现过程,最终在MATLAB/Simulink中实现SVPWM算法。在有机械传感器的条件下,分别对PI控制与传统的滑模控制作了比较分析,从而提出了一种新型非奇异快速终端滑模矢量控制算法,详细分析算法的理论实现过程,证明所设计的控制器的稳定性。为提高系统的抗干扰性能,分析设计了一种扩张扰动观测器,在电流环中将PI控制替换为无差拍电流预测控制。在MATLAB/Simulink中搭建系统仿真模型,从仿真结果中分析比较三种控制方法。其次,从永磁同步电机在两相静止坐标系中的数学模型出发,详细分析了无位置传感器控制算法的基本原理,从仿真结果中发现传统滑模观测器的缺陷。为得到更好的反电动势波形,采用了一种级联式滑模观测器算法,依次分析了电流滑模观测器与反电动势滑模观测器的理论建立过程,最后搭建仿真模型验证算法的可行性与优越性。最后,搭建了基于STM32F4芯片的PMSM实验平台,对硬件的整体架构进行了设计。硬件设计中包括驱动电路的设计、电源电路的设计以及信号采集电路的设计;软件设计包括主程序设计与中断程序设计。

关键词：永磁同步电机矢量控制滑模变结构控制无位置传感器控制

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内置式永磁同步电机无位置传感器控制研究

内置式永磁同步电机无位置传感器控制研究

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作者：赵季新清华大学

学位级别：硕士

在节能环保压力下,纯电动汽车迎来发展契机。其驱动控制系统一般采用永磁同步电机矢量控制的方式。矢量控制需要时刻检测电机转子位置信息,传统方法是使用机械式位置传感器进行位置检测,但存在增加系统成本和复杂性、无法适应恶劣工况... 详细信息

在节能环保压力下,纯电动汽车迎来发展契机。其驱动控制系统一般采用永磁同步电机矢量控制的方式。矢量控制需要时刻检测电机转子位置信息,传统方法是使用机械式位置传感器进行位置检测,但存在增加系统成本和复杂性、无法适应恶劣工况等不足。在此背景下,通过永磁同步电机的电流信号来观测转子位置信息的无位置传感器算法得到了广泛研究。本文对适合纯电动汽车的内置式永磁同步电机的无位置传感器控制算法进行研究。首先,介绍了理想内置式永磁同步电机的数学模型,在MATLAB/Simulink环境下搭建了基于信号模型的变参数内置式永磁同步电机矢量控制仿真平台,为研究无位置传感器控制算法及其对参数变化的敏感性提供基础。通过与Simulink自带模型的仿真对比,验证了自建模型的可靠性,并选取了合适的PI参数,测试了电机控制系统的响应情况,提出了一种位置误差评价方法。其次,针对电机中高转速区的无位置传感器控制,研究了模型参考自适应法和滑模观测器两种无位置传感器控制方法。第一,介绍了模型参考自适应控制的理论,针对内置式永磁同步电机矢量控制系统用Popov超稳定定理设计了等价的非线性时变反馈系统,推导了模型参考自适应律,并证明了系统的超渐进稳定性。第二,介绍了滑模变结构控制理论,设计了基于扩展反电动势进行转子位置估计的滑模观测器,并给出开关函数增益使观测器稳定的必要条件。第三,通过变参数内置式永磁同步电机仿真平台研究了两种算法全速范围内的转速、转矩响应和位置估计性能,并研究了位置估计精度对电机参数变化的敏感性。我们发现,对模型参考自适应法,位置估计对不同参数变化的敏感性不同,且不同转速下对同一参数变化的敏感性不同,全速范围内转子磁链影响最大,低速区定子电阻影响也较大。对滑模观测器法,位置估计对交轴电感变化最敏感,对其他参数变化不敏感。滑模观测器法对电机参数变化的敏感性低,鲁棒性更好。最后,针对电机低速区的运行,研究了高频正弦电压注入无位置传感器算法。介绍了旋转高频注入法和脉振高频注入法原理,推导了含有转子位置信息的高频电流响应公式,设计了龙伯格观测器估算转子位置。通过仿真验证了低速空载时两种高频注入法对电机转子位置估计的有效性。

关键词：内置式永磁同步电机无位置传感器控制模型参考自适应滑模观测器高频正弦电压注入法

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永磁同步电机调速系统无位置传感器控制技术研究

永磁同步电机调速系统无位置传感器控制技术研究

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作者：吴春西北工业大学

学位级别：博士

永磁同步电机以其结构简单、动态性能好、节能等优势,广泛应用于工业自动化、交通运输、航空航天等领域。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... 详细信息

永磁同步电机以其结构简单、动态性能好、节能等优势,广泛应用于工业自动化、交通运输、航空航天等领域。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,降低了可靠性,并限制了其应用范围。因此,除去机械式传感器,采用无位置传感器控制技术具有重要的应用价值和良好的经济效益。然而,永磁同步电机调速系统无位置传感器控制受脉宽调制电压型逆变器(PWM-VSI)非线性因素、电机参数不准确、电机非理想模型等影响,降低了位置估计精度和调速系统动态性能。针对上述问题,深入分析了其成因,并提出了提高位置估计精度和调速系统动态性能的方法,主要工作和创新点有:针对永磁同步电机调速系统受PWM-VSI非线性因素影响而导致电压、电流畸变,转矩、转速脉动等问题,考虑了死区时间,功率管和续流二极管饱和压降,功率管开通、关断延时等非线性因素,建立了PWM-VSI非线性因素数学模型,将其对系统的影响看成直轴、交轴电压中引入了电压扰动,分析了该扰动对电流环、转速环的影响,提出了一种全新的角度域重复学习控制器的复合补偿策略,并分析了角度域重复学习控制器的参数选择和稳定性条件。仿真和实验结果表明该方法对系统模型依赖小,调整参数容易,有效提高调速系统动、静态性能。针对永磁同步电机调速系统无位置传感器控制需要准确电机参数的问题,提出了一种无迹卡尔曼滤波(UKF)的多参数辨识算法,将定子电阻、永磁体磁链、直轴电感和交轴电感四个参数当做状态,参数估计问题转变为非线性系统状态观测问题。研究了多参数可同时辨识的条件,通过在直轴参考电流中加入激励电流,使非线性系统能观性矩阵满秩,并对PWM-VSI非线性因素进行补偿,提高参数辨识精度。同时,比较了UKF与扩展卡尔曼滤波(EKF)、递推最小二乘算法在参数辨识收敛域、辨识精度、收敛速度和抗测量噪声能力等方面的性能,归纳出各种方法的优缺点。仿真和实验结果表明,UKF可得到准确的电机参数,该参数可用于永磁同步电机无位置传感器控制。为了实现一种简单可靠的永磁同步电机调速系统全程无位置传感器控制,提出了一种考虑磁场饱和效应的全程无位置传感器控制策略。电机通过I/F启动,达到一定转速后采用电流切换和位置切换使转速和电流平滑切换至UKF无位置传感器闭环控制。在UKF无位置传感器控制速度闭环中,考虑了磁场饱和效应,建立了时变电感模型,并补偿了滤波器造成的信号相位偏移,实验结果表明该策略提高了位置估计精度和系统动态性能。同时,通过实验比较了UKF与EKF在无位置传感器控制上的性能差异。研究了永磁同步电机调速系统静止和低速时两种高频注入法——旋转高频电压注入法(旋转法)和脉振高频电压注入法(脉振法)的位置估计误差来源,归纳为电流信号提取过程造成的误差和电机非理想模型导致的误差。分析了定子电阻、滤波器、系统离散化、锁相环等对旋转法和脉振法位置估计的影响,提出了位置估计误差的补偿方法以及UKF直接位置估计法。同时,分析了交叉饱和效应和多凸极效应对高频注入法位置估计的影响,并提出了交叉饱和效应过补偿和角度域重复学习控制的多凸极解耦策略。仿真和实验结果表明,所提策略均有效提高转子位置估计精度,提升调速系统动态性能。

关键词：永磁同步电机脉宽调制电压型逆变器重复学习控制多参数辨识无迹卡尔曼滤波无位置传感器控制磁场饱和效应交叉饱和效应多凸极效应

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基于卡尔曼滤波的同步磁阻电机无位置传感器控制

基于卡尔曼滤波的同步磁阻电机无位置传感器控制

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作者：高峰涛西安理工大学

学位级别：博士

近年来,随着我国“双碳”目标的落实和稀土永磁材料价格的上涨,同步磁阻电机(Synchronous reluctance motor,SynRM)受到越来越多研究人员的关注。SynRM 具有接近于永磁同步电机的高效率优势,也具备感应电机的低成本、结构简单等优点,目... 详细信息

近年来,随着我国“双碳”目标的落实和稀土永磁材料价格的上涨,同步磁阻电机(Synchronous reluctance motor,SynRM)受到越来越多研究人员的关注。SynRM 具有接近于永磁同步电机的高效率优势,也具备感应电机的低成本、结构简单等优点,目前在通用设备行业包括压缩机、风机、输送机等已经得到了大规模推广。无位置传感器控制技术是同步磁阻电机驱动器不可或缺的一项关键技术,它能够有效降低驱动系统的成本、提高驱动系统可靠性.然而,SynRM无位置传感器控制技术仍然存在如下核心技术难点:(1)基频模型法受到电流检测误差、参数摄动、负载扰动、低速运行低信噪比等不确定时变系统噪声和测量噪声的影响导致位置估计精度下降,进而使得SynRM无传感器控制系统在复杂工况下的控制性能下降;(2)由于SynRM的扩展反电动势模型存在动态电感引起的模型误差、有效反电动势模型存在动态位置扰动,导致卡尔曼滤波位置估计方法的动态性能严重下降。(3)SynRM的磁饱和与交叉耦合效应导致电感参数与电流之间呈现非线性数学关系。在很多工业应用场合,SynRM的电感参数无法准确获取,导致基于基频模型法的SynRM无传感器控制性能受电感参数失配的影响而严重下降。本文针对SynRM无位置传感器控制技术进行深入研究并突破上述核心技术难点,对拓展SynRM无位置传感器控制在我国制造业中的应用具有重要意义。针对SynRM磁饱和与交叉耦合效应、扰动、低信噪比等不确定时变系统噪声导致的传统卡尔曼滤波位置估计性能下降的问题,本文研究了基于正定Sage-Husa卡尔曼滤波的SynRM无传感器控制方法。首先分析了磁饱和效应在动态情况下对扩展反电动势模型的影响,并在考虑动态电感的情况下对SynRM的扩展反电动势模型做了改进,提高了动态情况下SynRM的建模精度。其次,将传统的卡尔曼滤波应用于改进扩展反电动势的估计中,深入分析了系统噪声和测量噪声理论值与实际值不匹配时位置估计精度下降的机理,提出基于正定Sage-Husa卡尔曼滤波的改进扩展反电动势估计方法,该方法能够在线估计系统噪声协方差矩阵,并将其应用于卡尔曼滤波的迭代过程中。系统噪声矩阵的自适应调整可以使卡尔曼滤波始终工作在最优状态,从而提升了不确定系统噪声下SynRM无传感器控制系统的位置估计精度。针对现有基于自适应渐消卡尔曼滤波的位置估计相位滞后、渐消因子计算复杂以及存在位置动态扰动的问题,本文提出了基于滞后补偿自适应准渐消卡尔曼滤波的SynRM无传感器控制方法。首先,根据自适应渐消卡尔曼滤波中理论新息与实际新息的关系推导出自适应准渐消因子,优化了观测器的结构并减小了渐消因子计算量。然后,通过分析自适应准渐消卡尔曼滤波在估计SynRM有效反电动势时的频域特性,推导了估计有效反电动势和实际有效反电动势之间的传递函数,揭示了自适应准渐消卡尔曼滤波存在估计位置滞后现象的机理,并提出了估计位置滞后的补偿策略。最后,根据有效反电动势模型的相量形式以及二阶广义积分的传递函数,提出了一种双动态位置补偿方法,对动态工况下位置扰动和二阶广义积分中心频率偏差造成的位置估计误差进行补偿。由于有效反电动势本身是正弦交流量,卡尔曼滤波估计有效反电动势时具有低通滤波的特性,使得估计有效反电动势的相位滞后和幅值衰减随着频率增加而更加严重。因此,SynRM在中高速运行时传统卡尔曼滤波位置估计方法无法兼顾高位置估计精度和强抗扰能力的特点。针对上述问题,本文提出一种谐振卡尔曼滤波的SynRM无位置传感器控制方法。首先,将广义积分谐振扰动估计器引入到卡尔曼滤波中,可实时补偿因观测器低通滤波特性造成的估计有效反电动势误差,从而提升了位置估计精度和控制系统的抗扰性能。其次,在理论上分析了基于谐振卡尔曼滤波的有效反电动势观测器的频域响应特性,并根据Lienard-Chipard稳定判据对该方法的稳定性进行了分析。最后,为了克服现有动态位置补偿方法中微分运算导致的过补偿问题,提出了一种改进的动态位置补偿方法对有效反电动势模型动态位置扰动进行实时补偿,采用二阶微分跟踪器抑制位置的过补偿现象,从而提高该方法在动态工况下的位置估计精度。基于单一的同步磁阻电机扩展反电动势模型或有效反电动势模型设计的卡尔曼滤波器本质上选取了转子磁路磁阻最小的方向(最大电感)为d轴作为观测器设计的基础。在发生电感参数失配时,基于传统最大电感定向的有效反电动势模型设计的卡尔曼滤波位置估计方法在电流矢量角增大时估计位置对电感参数的偏差敏感性增强。为了抑制电感参数失配对SynRM无传感器控制系统的影响,本文提出了一种基于双轴定向自适应准渐消卡尔曼滤波的SynRM无位置传感器控制方法。首先,在选取转子磁路磁阻最大的方向(最小电感)为d轴的基础上提出了同步磁阻电机的最小电感定向有效反电动势模型,依据

关键词：同步磁阻电机无位置传感器控制卡尔曼滤波位置估计精度提升动态位置补偿电感参数失配抑制

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无刷直流电机无位置传感器控制新方法与实现

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微电机 2019年第3期52卷 26-30,36页

作者：任志斌温路佳许斌王喆江西理工大学电气工程与自动化学院江西赣州341000

无刷直流电机的无位置传感器的控制通常采用反电动势法,但此方法存在滤波电路造成相位滞后、启动时反电动势检测困难、重载时换相续流的影响等问题。该文章提出一种根据非导通相端电压检测,无刷直流电机的无位置传感器直接换相方法。该... 详细信息

无刷直流电机的无位置传感器的控制通常采用反电动势法,但此方法存在滤波电路造成相位滞后、启动时反电动势检测困难、重载时换相续流的影响等问题。该文章提出一种根据非导通相端电压检测,无刷直流电机的无位置传感器直接换相方法。该方法克服了传统反电动势法存在的诸多缺陷,提高了换相的准确性,实现了无刷直流电机无位置传感器控制的直接换相。通过理论分析得出换相时非导通相端电压变化情况并进行了深入的研究。经过实验与研究,验证了该方法的可行性。

关键词：无刷直流电机无位置传感器控制非导通相端电压直接换相

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五相永磁同步电机匝间短路影响下的故障诊断及无位置传感器控制研究

五相永磁同步电机匝间短路影响下的故障诊断及无位置传感器控制研...

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作者：杨剑威西北工业大学

学位级别：博士

为发挥五相永磁同步电机容错运行能力强的优势,提升航空航天飞行器电驱动系统的可靠性,可采用无位置传感器容错控制方式以保证电机在故障状态下容错运行。在电机诸多电气故障中,匝间短路故障发生概率较高,五相永磁同步电机发生匝间短路... 详细信息

为发挥五相永磁同步电机容错运行能力强的优势,提升航空航天飞行器电驱动系统的可靠性,可采用无位置传感器容错控制方式以保证电机在故障状态下容错运行。在电机诸多电气故障中,匝间短路故障发生概率较高,五相永磁同步电机发生匝间短路故障时,电驱动系统驱动性能将急速下降,同时绕组星型连接时所产生的三次谐波将进一步加剧,严重影响电驱动系统无位置传感器控制的精度,故需及时诊断出驱动电机的相关故障信息,并采取考虑三次谐波影响的无位置传感器控制方法,作为后续容错控制的基础,确保整个电驱动系统仍具有良好的容错运行能力。为此本文针对五相永磁同步电机的匝间短路故障诊断及三次谐波影响下的无位置传感器控制进行了研究,论文的主要贡献包括以下五个方面:1)建立五相永磁同步电机定子绕组匝间短路故障诊断模型及三次谐波影响下的无位置传感器控制模型。所建立的匝间短路故障模型通过引入匝间短路比可准确反映不同故障程度及故障位置的五相永磁同步电机一相和多相绕组匝间短路故障状况,并能和各种极值寻优算法结合,为五相永磁同步电机的匝间短路故障诊断提供了模型基础;所建立的五相永磁同步电机无位置传感器控制模型考虑了三次谐波对电机电流、电压以及磁链等相关物理参数以及坐标变换矩阵的影响,相比于常规电机无位置驱控模型更为精确,为其三次谐波影响下的无位置驱动控制提供了模型基础。2)提出一种重置粒子群算法五相永磁同步电机匝间短路故障诊断方法。该方法对粒子群算法进行了改进,有效解决了常规粒子群算法收敛早熟的问题,并将五相永磁同步电机的匝间短路故障诊断问题,转化为对电机故障模型中匝间短路比的故障参数极值寻优问题,简化了电机匝间短路的故障诊断和检测过程,同时具有良好的匝间短路故障参数寻优能力,可实现电机任意一相或两相绕组不同位置不同程度匝间短路故障的诊断和检测。3)提出一种改进信赖域算法五相永磁同步电机匝间短路故障诊断方法。该方法将BFGS拟牛顿法与常规信赖域算法相结合,不仅稳定且全局收敛,还有效提高了极值寻优算法的收敛速度和计算效率,并将五相永磁同步电机的匝间短路故障诊断问题,转化成对电机故障模型中匝间短路比的故障参数极值寻优问题,简化了电机匝间短路故障诊断和检测的过程,同时具有良好的匝间短路故障参数寻优能力。该方法不仅可实现五相永磁同步电机任意一相或两相定子绕组不同程度匝间短路的故障诊断,还可实现两相以上定子绕组不同程度匝间短路故障的诊断和检测,即使需对故障参数模型中每一相匝间短路比进行极值寻优,仍可保持较快的收敛速度和较高的计算效率。4)提出一种三次谐波影响下的滑模自适应观测器五相永磁同步电机无位置传感器控制方法。所设计的滑模电流观测器滑模抖振更小,并可获得更为准确的反电势当量信号,且所设计的反电势自适应观测器无需附加低通滤波及相位补偿器,观测器结构更为简单。该方法充分考虑三次谐波对于五相永磁同步电机无位置传感器控制中转速和转子位置估计的影响,所设计的滑模自适应观测器稳定收敛,转速和转子位置估计误差相比常规滑模观测器更小,中高速调速及匝间短路下运行效果良好,且具有较强的鲁棒性。5)提出一种三次谐波影响下的自适应参数估计五相永磁同步电机无位置传感器控制方法。该方法仅通过测量五相永磁同步电机一相电压电流信号及电流差分信号,即可完成电机的转速和转子位置估计,且无需提取反电势当量信号和对高次谐波进行滤波,低通滤波器可被省略,观测器结构相对于常规滑模观测器更为简单,低信噪比及三次谐波对反电势提取及转速和转子位置估计的影响较小,稳态估计误差理论上为零。该方法可应用于较宽调速范围内的五相永磁同步电机转速和转子位置估计中,且匝间短路情况下电机转速和转子位置估计误差相比于滑模观测器进一步减小。该方法不仅适用于五相永磁同步电机无位置传感器控制系统的转速和转子位置估计,也可推广并应用于一般三相永磁同步电机无位置传感器控制系统中。论文建立了五相永磁同步电机的匝间短路故障模型和三次谐波影响下的无位置传感器控制模型,提出了基于粒子群和信赖域算法的两种五相永磁同步电机匝间短路故障诊断方法,以及基于滑模自适应观测器和自适应参数估计的两种五相永磁同步电机无位置传感器控制方法,为五相永磁同步电机一相和多相绕组匝间短路诊断以及三次谐波影响下的无位置传感器转速和转子位置估计提供了新方法,同时为五相永磁同步电机的匝间短路无位置传感器容错控制提供了基础。

关键词：五相永磁同步电机电驱动系统建模匝间短路故障诊断三次谐波无位置传感器控制转速和转子位置估计

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采用滑动平均低通滤波的脉振高频信号注入法在表贴式永磁同步电机无位置传感器控制中的应用

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微电机 2020年第4期53卷 45-49,76页

作者：郭增冰臧珂胡勤丰南京航空航天大学南京211100

分析了脉振高频信号注入法实现表贴式永磁同步电机无位置传感器控制的原理,针对注入的高频电压会使电流回路中出现相应的高频电流,而巴特沃斯低通滤波器不能完全滤除高频电流,导致电流调节器产生相应的响应从而削弱注入的高频电压的问题... 详细信息

分析了脉振高频信号注入法实现表贴式永磁同步电机无位置传感器控制的原理,针对注入的高频电压会使电流回路中出现相应的高频电流,而巴特沃斯低通滤波器不能完全滤除高频电流,导致电流调节器产生相应的响应从而削弱注入的高频电压的问题,提出了滑动平均低通滤波器,选择了合适的参数使该滤波器能完全滤除高频电流,最后,在基于TMS320F28335的电机驱动控制平台上,实现了一台表贴式永磁同步电机的无位置起动、低速运行和低速突加突卸负载,并验证了滑动平均低通滤波器对高频电流滤波有效性。

关键词：脉振高频信号注入法表贴式永磁同步电机无位置传感器控制滑动平均低通滤波器

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