检索结果-内蒙古大学图书馆

电源学报 2024年

作者：李继超李健张彬彬陈超波高嵩西安工业大学电子信息工程学院

为了解决永磁同步电机中传统模型预测转矩控制算法依赖位置传感器的问题，本文给出了一种基于双滑模观测器的模型预测转矩控制方法。首先，通过将反电动势滑模观测器与优化后的正交锁相环结合，用观测转速替换预测模型中的实时转速，实... 详细信息

为了解决永磁同步电机中传统模型预测转矩控制算法依赖位置传感器的问题，本文给出了一种基于双滑模观测器的模型预测转矩控制方法。首先，通过将反电动势滑模观测器与优化后的正交锁相环结合，用观测转速替换预测模型中的实时转速，实现无位置传感器控制。其次，定子磁链滑模观测器用于观测定子磁链，观测磁链通过反馈校正引入预测误差以获得更准确的预测转矩和磁链，达到提升模型预测转矩控制系统的预测速度和精度。最后，通过Matlab/Simulink仿真和实验平台与传统含位置传感器的模型预测转控制方法对比，验证本文所提方法的有效性和可行性。

关键词：永磁同步电机模型预测转矩控制无位置传感器控制双滑模观测器正交锁相环

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永磁同步电机BP神经网络智能PID滑模观测矢量控制算法

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探测与控制学报 2024年第5期46卷 124-131页

作者：郑瑞张继祥董学松刘永臻沈洪令重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 新力环境科技(山东)有限公司山东聊城252022

针对永磁同步电机(PMSM)转速超调量大、转子位置检测精度低等问题,提出一种BP神经网络智能PID滑模观测器控制策略,将BP神经网络与传统PID控制相结合,利用BP神经网络实现对PID增益的在线调节,实现对永磁同步电机启动、突加负载干扰时稳... 详细信息

针对永磁同步电机(PMSM)转速超调量大、转子位置检测精度低等问题,提出一种BP神经网络智能PID滑模观测器控制策略,将BP神经网络与传统PID控制相结合,利用BP神经网络实现对PID增益的在线调节,实现对永磁同步电机启动、突加负载干扰时稳定控制。采用无位置传感器控制,在永磁同步电机数学模型α-β坐标系中建立了滑模观测器结构,并且在Matlab/Simulink仿真系统中建立了仿真模型进行了仿真分析;从PID参数、电机转速等方面对BP神经网络智能PID控制的有效性进行了评估和仿真验证。通过仿真分析,采用滑模观测器检测转子实际位置与预期位置之间的误差小于7%,在0.3 s之后转子实际位置与预期位置完全重合。采用BP神经网络智能PID控制的永磁同步电机在启动时转速超调量减少了10.6%,在突加负载干扰时减少了1.4%。相比起传统PI控制,提出的BP神经网络智能PID控制能够有效提高PMSM的自适应性及抗干扰能力,并且显著减少了电机在启动及突加负载时超调量。

关键词：永磁同步电机 BP神经网络智能PID 滑模观测器无位置传感器控制

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永磁同步电机位置传感器故障检测及容错控制研究

永磁同步电机位置传感器故障检测及容错控制研究

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作者：杨铭刚江苏大学

学位级别：硕士

永磁同步电机(PMSM)具有运行稳定、动态性能好等优点,在工业领域广泛应用。但是由于元器件老化、码盘狭缝污染、电机长期工作在复杂的环境下等多种原因会导致位置传感器出现故障,因此,为保证工业安全生产,对永磁同步电机位置传感器进行... 详细信息

永磁同步电机(PMSM)具有运行稳定、动态性能好等优点,在工业领域广泛应用。但是由于元器件老化、码盘狭缝污染、电机长期工作在复杂的环境下等多种原因会导致位置传感器出现故障,因此,为保证工业安全生产,对永磁同步电机位置传感器进行故障检测和容错控制研究具有重要意义。在位置传感器容错控制研究中,多数是对故障的位置传感器在特定转速范围下进行无位置传感器控制研究,具有一定的条件限制。而本文提出的永磁同步电机位置传感器容错控制方法不仅能够根据故障的严重程度,分别进行轻微故障的算法补偿容错与严重故障的无位置传感器控制,而且还能在永磁同步电机任意转速下选择最佳的方法进行无位置传感器控制,不再受到转速范围的限制。本文以表贴式永磁同步电机为研究载体,增量式光电编码器为研究对象,主要做了以下工作:(1)根据提出的方法分别设计了永磁同步电机位置传感器故障检测和容错控制方案,依据永磁同步电机的坐标变换和矢量控制原理搭建了仿真模型。(2)对位置传感器故障检测方案中的硬件进行选型并完成电气连接,结合故障产生的原因搭建了永磁同步电机中增量式光电编码器模型。(3)设计位置传感器故障程度判断流程图,对编码器的轻微故障采用改进的PSO-BP神经网络算法进行补偿优化。(4)在编码器发生严重故障时设计了分段阈值方案对转速进行判别,当电机转速处于低速状态时,采用改进的高频脉动方波电压注入法进行无位置传感器控制。当电机转速处于中高速时,采用改进的滑模观测器法进行无位置传感器控制。(5)将增量式光电编码器严重故障时的切换控制算法进行优化,使得编码器在发生严重故障后,永磁同步电机可以平滑地从有位置传感器状态过渡到无位置传感器状态。在无位置传感器控制中,通过复合控制策略来完成永磁同步电机不同转速下控制方法的转换。实验结果表明:在增量式光电编码器的故障检测部分,通过对波形图的分析可以得知编码器发生故障后输出的波形在形状与相位上会有很大的变化。在增量式光电编码器的容错控制部分,对于轻微故障下的算法补偿,改进的PSO-BP神经网络算法在误差曲线、标准误差、最大误差和平均误差都要优于传统的补偿算法;对于严重故障下的无位置传感器控制,根据仿真和实验结果,说明采用改进的高频脉动方波电压注入法和改进的滑模观测器法能够有效地完成对增量式光电编码器严重故障的容错。

关键词：永磁同步电机位置传感器容错控制故障检测无位置传感器控制

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无位置传感器内置式永磁同步电机IPMSM的最大转矩电流比控制MTPA控制方法

无位置传感器内置式永磁同步电机IPMSM的最大转矩电流比控制MTPA...

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作者：赵文祥刘桓吉敬华和阳陶涛 212013 江苏省镇江市京口区学府路301号

本发明提出了一种无位置传感器内置式永磁同步电机IPMSM的最大转矩电流比控制MTPA控制方法，该方法为基于虚拟信号和高频脉振信号注入的无位置传感器内置式永磁同步电机(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor,IPMSM)最大转矩电... 详细信息

标准号: CN113783494A

本发明提出了一种无位置传感器内置式永磁同步电机IPMSM的最大转矩电流比控制MTPA控制方法，该方法为基于虚拟信号和高频脉振信号注入的无位置传感器内置式永磁同步电机(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor,IPMSM)最大转矩电流比(Maximum Torque Per Ampere,MTPA)控制。通过向估计d轴注入高频电压信号，从高频电流中提取出零低速下的转子位置信息实现无位置传感器控制。同时，分别向估计dq轴上注入直流信号，计算出相应的功率追踪MTPA工作点，降低系统铜耗从而提升系统效率。本发明能够同时实现无位置传感器控制和MTPA控制，并且由于两种控制算法都是通过信号注入的方式对电机参数扰动具有一定的鲁棒性。

关键词：内置式永磁同步电机无位置传感器控制无位置传感器信号注入最大转矩电流比控制高频电压信号转子位置信息电机参数高频电流功率追踪降低系统控制算法提升系统虚拟信号直流信号最大转矩电流比工作点鲁棒性扰动脉振铜耗

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一种开关磁阻电机无位置传感器起动控制方法

一种开关磁阻电机无位置传感器起动控制方法

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作者：蔡骏刘泽远赵兴强 210044 江苏省南京市江北新区宁六路219号

本发明涉及一种开关磁阻电机无位置传感器起动控制方法，用于实现开关磁阻电机无位置传感器静止起动和起动后中低速时无位置传感器控制下开通、关断角的动态调节，利用离线测量的方式获取转子位置与不饱和电感相对应的两组数据，选取电... 详细信息

标准号: CN110445429B

本发明涉及一种开关磁阻电机无位置传感器起动控制方法，用于实现开关磁阻电机无位置传感器静止起动和起动后中低速时无位置传感器控制下开通、关断角的动态调节，利用离线测量的方式获取转子位置与不饱和电感相对应的两组数据，选取电感下降区域的角度和电感数据进行数据拟合，得到电感‑角度的数学模型，再将开通、关断角代入该数学模型，得到对应的电感阀值与非导通相电感相交得到期望的驱动信号。本发明方法对硬件要求低，实现简单，不受电感饱和的影响。

关键词：电感开关磁阻电机无位置传感器数学模型起动关断无位置传感器控制电感饱和动态调节方式获取离线测量起动控制驱动信号数据拟合下降区域硬件要求转子位置不饱和导通相中低速开通两组与非相交静止期望

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针对三角形接法永磁同步电机无位置传感器进行控制的方法及其验证系统

针对三角形接法永磁同步电机无位置传感器进行控制的方法及其验证...

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作者：蔡良生杨梦军浦蓉杰林利高翔路忠平吴佳祥王薪淼蒋宁滨高四强 201821 上海市嘉定区叶城路1631号

本发明涉及一种针对三角形接法永磁同步电机无位置传感器进行控制的方法，包括进行三角形接法永磁同步电机的脉宽调制输出；进行三角形接法永磁同步电机无位置传感器控制的坐标变换；进行二阶改进耦合型滑模位置估算。本发明还涉及一种... 详细信息

标准号: CN110581679B

本发明涉及一种针对三角形接法永磁同步电机无位置传感器进行控制的方法，包括进行三角形接法永磁同步电机的脉宽调制输出；进行三角形接法永磁同步电机无位置传感器控制的坐标变换；进行二阶改进耦合型滑模位置估算。本发明还涉及一种针对三角形接法永磁同步电机无位置传感器实现控制功能验证的系统。采用了本发明的针对三角形接法永磁同步电机无位置传感器进行控制的方法及其验证系统，能够实现启动策略与滑模估算转速闭环策略的带载平滑切换，并且能够带载实现转速步长为1000r/min(实验所用三角形接法无位置传感器永磁同步电机额定转速为1500r/min，为车用的气泵低速电机)的急加速和急减速阶跃，有良好的动态响应能力和稳态抗负载干扰能力。

关键词：永磁同步电机三角形接法无位置传感器带载滑模无位置传感器控制动态响应能力低速电机负载干扰控制功能脉宽调制平滑切换位置估算验证系统转速闭环坐标变换急加速耦合型车用二阶阶跃气泵稳态估算减速验证输出改进

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一种基于相电感的无位置传感器改进控制方法

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微特电机 2020年第10期48卷 58-62页

作者：王志伟邱鑫杨建飞窦一平王日茗樊温新南京师范大学南瑞电气与自动化学院南京210046 南京智能高端装备产业研究院有限公司南京210042

针对内置式永磁同步电机,研究了一种基于相电感的无位置传感器改进控制方法。分析了内置式永磁同步电机的相电感特性,将相电感两两作差,以此消除直流分量影响。以矢量形式表示相电感之差,相比使用arctan函数计算转子位置,利用锁相环得... 详细信息

针对内置式永磁同步电机,研究了一种基于相电感的无位置传感器改进控制方法。分析了内置式永磁同步电机的相电感特性,将相电感两两作差,以此消除直流分量影响。以矢量形式表示相电感之差,相比使用arctan函数计算转子位置,利用锁相环得到转子估算位置误差更小。为得到相电感,向电机注入高频旋转电压,利用正弦函数特性提取高频响应电流幅值,避免了使用低通滤波器提取幅值产生的幅值衰减和相位滞后问题。仿真结果验证了理论分析的正确性和改进方案的有效性。

关键词：内置式永磁同步电机相电感矢量控制锁相环无位置传感器控制

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基于自抗扰控制的船舶永磁电机无位置传感器混合控制

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电机与控制应用 2020年第10期47卷 24-32页

作者：陈再发刘彦呈庄绪州大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026 浙江国际海运职业技术学院浙江舟山316021

无位置传感器控制是船舶电力推进系统可靠性的重要保障。针对目前没有单一算法能够实现全转速范围的无位置传感器控制,提出了一种基于自抗扰的无位置传感器混合控制策略。对于电机零、低速区域采用高频电流注入法估算转子位置,对于中、... 详细信息

无位置传感器控制是船舶电力推进系统可靠性的重要保障。针对目前没有单一算法能够实现全转速范围的无位置传感器控制,提出了一种基于自抗扰的无位置传感器混合控制策略。对于电机零、低速区域采用高频电流注入法估算转子位置,对于中、高速区域采用扩展反电动势(EMF)法估算转子位置,并将2种估算方案集成到同一控制结构中,分别设计了适用于其电流内环的自抗扰控制器,使用扩张状态观测器实现了高性能的位置估计,最后针对2种算法切换的问题给出了融合过渡方案。实物平台验证了算法的精准性及强鲁棒性,为实现全转速范围船舶推进内置式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器控制提供了依据。

关键词：内置式永磁同步电机船舶电力推进系统自抗扰控制无位置传感器控制混合控制

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一种同步磁阻电机无位置传感器电感辨识方法及装置

一种同步磁阻电机无位置传感器电感辨识方法及装置

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作者：王越琦卢英杰张雅婷高惠蓉张晓艺 030000 山西省太原市杏花岭区府东街71号

本发明涉及电机控制技术领域，公开了一种同步磁阻电机无位置传感器电感辨识方法及装置，包括在同步磁阻电机的两相静止坐标系下，注入预设幅值与频率的高频旋转电压矢量，对激励出的高频响应电流进行解调，获取q轴动态电感；获取同步... 详细信息

标准号: CN116317791A

本发明涉及电机控制技术领域，公开了一种同步磁阻电机无位置传感器电感辨识方法及装置，包括在同步磁阻电机的两相静止坐标系下，注入预设幅值与频率的高频旋转电压矢量，对激励出的高频响应电流进行解调，获取q轴动态电感；获取同步磁阻电机的空载q轴动态电感；从而利用同步磁阻电机的电流磁链模型，获取q轴静态电感后，利用同步磁阻电机估算旋转坐标系下的基频电压模型与牛顿拉弗逊迭代法，获取d轴静态电感；将q轴与d轴静态电感，反馈至磁链观测器中，获取同步磁阻电机的估算转速与转子位置，进行闭环矢量控制，实现无位置传感器控制。本发明电感辨识结果不受转子位置误差影响，且在空载、轻载及零低速条件下仍可准确收敛。

关键词：同步磁阻电机静态电感电感动态电感空载估算无位置传感器控制两相静止坐标系闭环矢量控制电机控制技术无位置传感器转子位置误差磁链观测器旋转坐标系辨识结果电压矢量高频响应高频旋转基频电压转子位置迭代法辨识磁链解调轻载预设收敛反馈

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一种四相开关磁阻电机无位置传感器初始位置定位方法

一种四相开关磁阻电机无位置传感器初始位置定位方法

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作者：陈昊尹正凯渠苏东王星张珂巩士磊阎明张战袁利李祥阳 221116 江苏省徐州市铜山区大学路1号中国矿业大学南湖校区

本发明公开一种四相开关磁阻电机无位置传感器初始位置定位方法。该方法在电机静止状态下各相绕组同时注入低压短时脉冲，通过电流传感器采集绕组脉冲响应电流幅值。首先通过电流幅值的大小比较确定转子所处的位置区间，然后根据电机转... 详细信息

标准号: CN111614300B

本发明公开一种四相开关磁阻电机无位置传感器初始位置定位方法。该方法在电机静止状态下各相绕组同时注入低压短时脉冲，通过电流传感器采集绕组脉冲响应电流幅值。首先通过电流幅值的大小比较确定转子所处的位置区间，然后根据电机转子所处的位置区间将脉冲响应电流峰值代入相应的计算公式即可求出静止状态下电机转子的具体位置角度。其中，位置区间以一个转子周期内绕组电感的大小关系为依据进行划分。具体角度的计算公式由本方法给出的脉冲响应电流峰值简化模型及该模型下不同位置区间内两组分别包含转子位置角度与脉冲响应电流峰值信息的相似三角形结合相似理论推导给出。该方法解决了开关磁阻电机无位置传感器控制中初始位置定位困难的问题，且具有实现过程简单，计算量小，定位精度高的优点，具有广泛的应用前景。

关键词：脉冲响应位置区间初始位置定位开关磁阻电机转子计算公式静止状态无位置传感器控制电感无位置传感器电流传感器定位精度高相似三角形大小比较大小关系电机转子短时脉冲峰值信息简化模型相似理论转子位置转子周期计算量内绕组下电机相绕组推导两组电机采集应用

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