检索结果-内蒙古大学图书馆

电机与控制应用 2020年第8期47卷 29-35页

作者：诸德宏汪瑶周振飞江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013

针对传统超螺旋算法二阶滑模观测器(STASSMO)在进行永磁同步电机(PMSM)转子位置和转速估算时固定滑模增益导致鲁棒性差的问题,在已有的稳定条件下提出一种模糊超螺旋算法二阶滑模观测器(FSTASSMO)。利用模糊控制器按照模糊规则进行滑模... 详细信息

针对传统超螺旋算法二阶滑模观测器(STASSMO)在进行永磁同步电机(PMSM)转子位置和转速估算时固定滑模增益导致鲁棒性差的问题,在已有的稳定条件下提出一种模糊超螺旋算法二阶滑模观测器(FSTASSMO)。利用模糊控制器按照模糊规则进行滑模增益的整定,实现了超螺旋算法滑模增益自整定过程,提高了观测精度,拓宽了有效观测范围,增强了PMSM无位置传感器矢量控制系统的鲁棒性。最后,在MATLAB环境下搭建仿真控制系统对所提出的算法进行验证,结果表明所提算法有效可行。

关键词：永磁同步电机二阶滑模无位置传感器矢量控制模糊控制超螺旋算法

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PMSM无位置传感器矢量控制速度调节器参数选定

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电气传动 2018年第8期48卷 3-9页

作者：伍嘉伟李海春尹泉华中科技大学自动化学院湖北武汉430074

针对无位置传感器算法在速度估算时的滞后导致系统稳定裕度变小的问题,提出一种输入为实际转速、输出为估算转速的等效模型来替代估算模块用以构建等效估算速度闭环矢量控制系统。基于该等效系统求出速度调节器参数的稳定范围,合理选定... 详细信息

针对无位置传感器算法在速度估算时的滞后导致系统稳定裕度变小的问题,提出一种输入为实际转速、输出为估算转速的等效模型来替代估算模块用以构建等效估算速度闭环矢量控制系统。基于该等效系统求出速度调节器参数的稳定范围,合理选定可以使系统稳定运行的参数。采用一种基于永磁同步电机(PMSM)的扩展反电动势模型的全阶滑模观测器来估算电机的位置与速度信息,通过这种估算算法验证提出方法的可行性。仿真和物理实验结果验证了所提出的估算速度闭环等效方法的有效性。

关键词：永磁同步电机扩展反电动势稳定裕度无位置传感器矢量控制

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无位置传感器矢量控制关键技术研究与实现

无位置传感器矢量控制关键技术研究与实现

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作者：殷理杰湘潭大学

学位级别：硕士

永磁同步电机以其高功率密度、高可靠性及低损耗等优点,在运动控制领域应用广泛,其性能优势需要机械式位置传感器采集转子位置、转速数据实现磁场定向控制来保证,而安装位置传感器使系统复杂度增加、可靠性降低,同时成本上升阻碍了厂家... 详细信息

永磁同步电机以其高功率密度、高可靠性及低损耗等优点,在运动控制领域应用广泛,其性能优势需要机械式位置传感器采集转子位置、转速数据实现磁场定向控制来保证,而安装位置传感器使系统复杂度增加、可靠性降低,同时成本上升阻碍了厂家使用永磁同步电机的积极性,制约其应用领域。因此,研究低成本的无传感器驱动控制,推广应用永磁同步电机,对于我国永磁材料相关产业链的延伸和拓展具有重要的意义。针对无位置传感器的永磁同步电机驱动控制的关键技术问题,主要研究成果如下:(1)从永磁电机的转子坐标下的数学模型出发,对磁场定向控制方法进行理论分析和仿真研究,阐述了交、直轴电流解耦控制原理,设计并实现了基于空间矢量脉宽调制产生旋转磁场的技术方法。(2)基于电机电气参数,建立逆变器指令电压与电机反馈电流关系的数字化模型,设计自适应滑模观测器进行状态重构,在线估算转子位置及速度,实现无位置传感器的运动参量检测。(3)针对低速启动问题,采用开环V/f及半闭环I/f控制策略,等电机的反电动势增加满足滑模观测器精度要求时,自动换无位置传感器矢量控制模式。设计并实现了多过渡状态切换控制策略,解决了切换过程中的电机抖动、电流剧烈波动问题。(4)在驱动器硬件设计环节,结合SVPWM的控制时序,给出多种电流采样方案,设计并实现了一种使用单电阻采样的成本最优方案及对应的电流采集软件实现方法。(5)设计了1.5KW永磁电机硬件开发平台,开发了基于DSP的无传感器驱动系统样机,实现了磁场定向控制、位置估算、电机启动及切换、转速控制等功能,实验结果显示电机系统稳定、运行平稳,取得了较好的控制效果。

关键词：永磁同步电机无位置传感器矢量控制滑模观测器 I/f控制

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电动助力自行车无位置传感器矢量控制

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电力电子技术 2017年第1期51卷 86-89页

作者：张延博李旭春清华大学自动化系北京100084

为满足无位置传感器电动助力自行车实际应用中的控制要求,提出一种结合反电动势过零检测和滑模观测器的永磁同步电机(PMSM)无位置传感器矢量控制方法。在低速阶段,采用反电动势过零检测估计电机转子位置;当电机转速达到额定转速的10%时... 详细信息

为满足无位置传感器电动助力自行车实际应用中的控制要求,提出一种结合反电动势过零检测和滑模观测器的永磁同步电机(PMSM)无位置传感器矢量控制方法。在低速阶段,采用反电动势过零检测估计电机转子位置;当电机转速达到额定转速的10%时,切换到基于滑模观测器的PMSM无位置传感器矢量控制。该滑模观测器引入Sigmoid函数及锁相环,提高了电机转子位置估计精度和动态性能。实验验证了其有效性和实用性。

关键词：永磁同步电机电动助力自行车无位置传感器矢量控制

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基于改进滑模观测器的无刷直流电机无位置传感器矢量控制

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微电机 2017年第11期50卷 30-34页

作者：陶方方赵世伟华南理工大学电力学院广州510642

本文针对正弦波反电动势的无刷直流电机(BLDCM),提出了一种基于改进滑模观测器的无位置传感器控制方法,实现了无刷直流电机在无位置传感器下的速度和电流双闭环矢量控制。改进的滑模观测器采用变滑模增益的符号函数构建电流观测器,反电... 详细信息

本文针对正弦波反电动势的无刷直流电机(BLDCM),提出了一种基于改进滑模观测器的无位置传感器控制方法,实现了无刷直流电机在无位置传感器下的速度和电流双闭环矢量控制。改进的滑模观测器采用变滑模增益的符号函数构建电流观测器,反电势观测器提取反电动势估计值,并通过锁相环方式计算转速和位置。利用Matlab/Simulink搭建了BLDCM无位置传感器矢量控制系统仿真模型,仿真结果表明,该方案能够更好地实现BLDCM在中高速范围内的转子位置和转速估计。

关键词： BLDCM 无位置传感器矢量控制滑模观测器反电势观测器锁相环

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基于高频注入法的PMSM无位置传感控制技术研究

基于高频注入法的PMSM无位置传感控制技术研究

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作者：窦建铎上海应用技术大学

学位级别：硕士

永磁同步电机在永磁同步电机上工业领域应用有着其他电机无法企及的优势,它的构造较为简单,体积较小、功率密度高等。机械式的检测位置装置,在传统的控制中被广泛使用,用来检测转子的位置。然而机械式的位置传感器会导致电机构造复杂进... 详细信息

永磁同步电机在永磁同步电机上工业领域应用有着其他电机无法企及的优势,它的构造较为简单,体积较小、功率密度高等。机械式的检测位置装置,在传统的控制中被广泛使用,用来检测转子的位置。然而机械式的位置传感器会导致电机构造复杂进而导致成本上升,这样也大大缩小了PMSM的应用领域。所以,无传感器控制技术的推广已刻不容缓。本文针对表贴式永磁同步电机零低速段时,在无位置控制技术上采用抗积分饱和脉振高频注入法进行了深入研究,提高电机运行的动态性能与稳态精度。主要研究内容如下:1、研究了永磁同步电机的物理模型,建立了电机的数学模型,分析常用的矢量控制策略,采用id=0的电流控制策略以及电压空间矢量调制策略。2、为了提高了逆变器死区补偿的准确性,提出了一种自适应滤波器的死区补偿方案。为了削减电机参数误差因素对位置误差信息的谐波干扰,设计抗饱和积分PID用来对位置估计误差信号的每个谐波进行削减确保产生的谐波不会对获取的位置估计误差信号信息造成干扰,进而实现估计的转速和位置精度的提升和响应速度的提升。3、在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,对得到的仿真结果进行观察分析计算,证明了该改进方案在理论上的可行性。最后设计实验平台的硬件部分和软件程序,并完成平台的搭建。实验平台搭建完成后,进行实验验证优化方案的有效可行性。证明改进后的的脉振高频注入法对提高电机转速和位置的精度和响应能力有着很好的效果。

关键词：永磁同步电机脉振高频电压注入无位置传感器矢量控制抗积分饱和PI控制

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高压变频器在高速永磁同步离心式冷水机组的应用

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变频器世界 2023年第9期26卷 105-107页

作者：赵树国苏宝聚刘福顺荣凯新风光电子科技股份有限公司

高速永磁离心式冷水机组作为一种高效的制冷设备,其中压缩机采用的高速永磁同步电机驱动,凭借体积小、噪音低、高效节能、调节范围广等优势,成功应用于工商业生产。采用高性能无位置传感器磁场定向控制技术的永磁同步电机变频器,解决了... 详细信息

高速永磁离心式冷水机组作为一种高效的制冷设备,其中压缩机采用的高速永磁同步电机驱动,凭借体积小、噪音低、高效节能、调节范围广等优势,成功应用于工商业生产。采用高性能无位置传感器磁场定向控制技术的永磁同步电机变频器,解决了高速永磁同步电机带来的启动不稳定、高速易振动等难题,具有控制可靠、运行转速稳定等优点。

关键词：离心式水冷机组高速永磁同步电机高压变频器无位置传感器矢量控制

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PMSM空调压缩机启动控制方法

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电气传动 2022年第10期52卷 10-14,36页

作者：向柏澄李胜徐政李光明清华大学深圳国际研究生院电力系统国家重点实验室深圳研究室广东深圳518055 青岛斑科变频技术有限公司山东青岛266510

针对不同工况导致PMSM空调压缩机启动过程不稳定的问题,结合轴误差速度闭环控制的特点,提出一套转子位置识别→I/f开环启动→误差角反馈闭环切换的三段式启动应用方案。通过三次分相注入和两次定向注入,精准检测转子初始位置,确定最佳... 详细信息

针对不同工况导致PMSM空调压缩机启动过程不稳定的问题,结合轴误差速度闭环控制的特点,提出一套转子位置识别→I/f开环启动→误差角反馈闭环切换的三段式启动应用方案。通过三次分相注入和两次定向注入,精准检测转子初始位置,确定最佳起始相位角;采用具有转矩-功角自平衡特性的电流闭环I/f启动策略,确保压缩机成功启动;通过误差角反馈,调节定子电流,减小轴系偏差,实现向电流与速度双闭环控制的平顺切换。通过仿真和实验,验证了PMSM空调压缩机在不同负载工况下的良好启动特性,并在小型中央空调系统中得到应用。

关键词：永磁同步电动机空调压缩机无位置传感器矢量控制 I/f启动控制轴误差

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基于滑模观测器的永磁同步电机矢量控制研究

基于滑模观测器的永磁同步电机矢量控制研究

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作者：祝新阳上海工程技术大学

学位级别：硕士

永磁同步电机因其结构简单、损耗小、转子形式多样易于实现最优化设计等优点,在电梯、机器人、四旋翼无人机、新能源电动汽车等领域得到了大量的应用。同步电机稳态时定子和转子转速之间没有转差率,故电机转速恒等于同步转速,同时电机... 详细信息

永磁同步电机因其结构简单、损耗小、转子形式多样易于实现最优化设计等优点,在电梯、机器人、四旋翼无人机、新能源电动汽车等领域得到了大量的应用。同步电机稳态时定子和转子转速之间没有转差率,故电机转速恒等于同步转速,同时电机制成后磁极对数不易改变,因此对永磁同步电机的调速只能是采用如矢量控制等变频控制策略。而在采用矢量控制对永磁同步电机进行调速时,不可避免的需要使用位置传感器或速度传感器。一方面因为,永磁同步电机在启动时需要获得转子位置,这样才能达到最大启动转矩;另一方面使用矢量控制在准确获取转子位置信息时才能获得最佳的调速性能。而使用传感器会降低系统在复杂工况下的可靠性,同时还限制了该技术的应用范围。例如,机器人行业多采用集成驱动器的一体式永磁同步电机,对于这种强调紧凑性的一体式电机,位置位置传感器的使用会增加一体式电机的体积。因此,实现电机的无传感器控制是现在电机控制的技术方向。本文对滑模观测器进行研究分析,针对传统滑模观测器中存在的颤振问题从两个方向进行了改进。对影响颤振的滑模增益k取值随意,依赖于经验并且难取最优的问题,使用模糊控制设计出了模糊滑模增益控制器。对影响颤振的开关函数的选择需要满足趋近滑模面的速度要快,到达滑模面的速度要慢的特点,设计了Sigmoid函数,该函数的边界层可调,并且边界层处可导。通过在Matlab/simlink中搭建对比仿真模型,验证了这两种改进能够有效的减小颤振。针对传统滑模观测器在进行位置、转速估算前低通滤波产生相位延迟需要进行实时补偿的问题,本文设计并使用了自适应低通滤波器,将转速与截止频率建立联系,在保证低通滤波特性的前提下可以将时变的角度补偿变为固定的角度补偿,从而提升系统的响应速度。并且结合高频信息注入法,在解决自适应低通滤波器低速和零速会滤除基波信号问题的同时又可以解决观测器法低速区不适用的问题。针对传统滑模观测器位置、转速估算方法精读低,抗干扰性差的问题,使用了改进PLL。PLL在PI控制器的作用下可以实现实际位置信号和观测位置信号的相位锁定,并通过对输入信号进行单元化处理的改进PLL可以在PI参数固定的情况下尽量缩小系统带宽,从而提高PLL的抗干扰性。在Matlab/simulink中搭建了总体系统仿真,仿真结果证明本文设计的改进策略能有效地解决传统滑模观测器中存在上述问题。以ST10N40P10V2EX伺服电机为被控对象搭建了无传控制的硬件实验平台。实验结果与仿真结果一致,本文提出的改进策略正确、有效。

关键词：永磁同步电机滑模观测器无位置传感器矢量控制 PLL 自适应低通滤波器

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同步磁阻电机无速度传感器控制系统

同步磁阻电机无速度传感器控制系统

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作者：鲍震峰华中科技大学

学位级别：硕士

同步磁阻由于结构简单坚固,制造成本低,无高温下的退磁风险等特点,可以工作于恶劣的工况下;同时,较之于传统的感应电机,同步磁阻电机效率可以高5-10个百分点,因此具有良好的应用前景。为了实现同步磁阻电机良好的控制性能,可以采用矢量... 详细信息

同步磁阻由于结构简单坚固,制造成本低,无高温下的退磁风险等特点,可以工作于恶劣的工况下;同时,较之于传统的感应电机,同步磁阻电机效率可以高5-10个百分点,因此具有良好的应用前景。为了实现同步磁阻电机良好的控制性能,可以采用矢量控制方法来建立电机控制系统,在矢量控制中,需要获取精确的电机位置数据来实现速度估测和坐标变换,这可以通过安装位置传感器来得到。然而机械式位置传感器的引入无疑会增加系统成本和降低控制系统的可靠性,这与应用同步磁阻电机的初衷背道而驰,因此研究一种可靠的同步磁阻电机无位置传感器控制方法具有明显的意义。本文首先对同步磁阻电机及其无速度传感器控制系统的发展历程进行了简要概述,接着,对其运行原理、数学模型和矢量控制进行了简要介绍。在此基础上,介绍了脉振正弦波注入法同步磁阻电机初始位置辨识方法,并在此基础上设计了同步磁阻电机离线参数辨识方案。为了避免滤波器引入所带来的问题,采用无滤波器方波信号注入法实现了零、低速条件下对同步磁阻电机的有效控制。在中、高速范围,分别介绍了基于电机扩展反电势观测的全阶滑模观测器和基于电机磁链观测的有效磁链观测器,并对二者进行了分析,选择了有效磁链观测器作为最终实验方案。为了实现全速域范围内的稳定控制,采用加权函数的方法进行不同观测方法的切换控制。为了验证上述方法的有效性,利用CCS软件编写了基于DSP的同步磁阻电机无速度传感器矢量控制程序,在所搭建的电机控制实验平台上,通过实验结果证明了所述方法的有效性。

关键词：同步磁阻电机无位置传感器矢量控制脉振高频信号注入法离线参数辨识有效磁链观测器

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