检索结果-内蒙古大学图书馆

制造业自动化 2014年第8期36卷 92-96页

作者：田俊英菏泽学院蒋震机电工程学院菏泽274015

为减小体积和成本,单逆变器驱动双电机与传统的单逆变器驱动单电机相比有其优势,但在不同速度指令下运行有其一定的限制。研究表明,五桥臂逆变器有独立的驱动双电机系统,本文旨在研究基于无位置传感器技术的五桥臂逆变器驱动双永磁同步... 详细信息

为减小体积和成本,单逆变器驱动双电机与传统的单逆变器驱动单电机相比有其优势,但在不同速度指令下运行有其一定的限制。研究表明,五桥臂逆变器有独立的驱动双电机系统,本文旨在研究基于无位置传感器技术的五桥臂逆变器驱动双永磁同步电机系统的性能。使用无位置传感器技术目的是为减小成本、体积以及系统硬件的复杂性。MATLAB/SIMULINK仿真研究表明,该文提出的逆变器方案可以独立控制双电机在不同条件下运行。

关键词：无位置传感器双永磁同步电机五桥臂逆变器

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无位置传感器无刷直流电机关键控制技术研究

无位置传感器无刷直流电机关键控制技术研究

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作者：朱俊杰中南大学

学位级别：博士

无位置传感器无刷直流电机控制技术可以解决安装位置传感器给系统带来工艺复杂、受工作运行环境限制等诸多问题,同时可以提高系统可靠性和抗干扰性能。论文针对无位置传感器无刷直流电机转子位置信号检测、无位置传感启动策略、电机换... 详细信息

无位置传感器无刷直流电机控制技术可以解决安装位置传感器给系统带来工艺复杂、受工作运行环境限制等诸多问题,同时可以提高系统可靠性和抗干扰性能。论文针对无位置传感器无刷直流电机转子位置信号检测、无位置传感启动策略、电机换相与非换相时转矩脉动等问题展开研究。具体研究内容包括以下几个方面： 1.综述了无刷直流电机关键控制技术的研究现状与水平,建立了无刷直流电机的数学模型,并以数学模型为基础,在Matlab/Simulink环境下搭建了位置传感器无刷直流电机控制系统的仿真模型,对仿真结果进行了分析,验证了模型的正确性。搭建了位置传感器无刷直流电机控制系统实验平台,对实验结果进行分析,验证了设计方案的正确性,为无位置传感器无刷直流电机关键控制技术的研究奠定了理论基础和实验研究对比依据。 2.针对无位置传感器无刷直流电机反电势过零检测在极端速段存在的问题(即无位置传感器无刷直流电机在高速段时反电势信号过大,容易造成检测电路无法正常工作甚至损坏,而在较低速段时,反电势信号又难以有效检测),提出了一种反电势过零检测新方法及对应的检测电路。首先,根据速度反馈控制信号占空比切换低速区与高速区反电势采样方式。在PWMFF期间进行低速段采样,可以有效改善在低速区反电势过零检测效果。在PWMN期间进行高速段采样,转换相应的硬件电路(三相电路上分别并联一组三极管控制的电阻分压开关电路),同时参考电机转速线性调节控制信号占空比,以此控制三极管通断从而调节电阻分压开关电路阻值,可以避免高速时反电势幅值高于检测电路供电电压的危险。实验结果表明：采用新的反电势过零检测新方法可以保证电机工作于更宽的转速范围内。 3.针对无位置传感器无刷直流电机启动问题,提出了一种无位置传感器无刷直流电机准闭环启动方法,也即转子初始位置精准预定位与加速过程中优化定位相结合的准闭环三段式启动方法。在电机绕组中施加短时间脉冲电压矢量,通过检测直流母线电流可以将转子位置锁定在600电度角范围内,在此基础上通过向指定绕组通电与检测电流并比较电流阈值从而完成转子精准预定位。预定位后进入优化定位与加速阶段,此时电流比较阈值作为换相条件,保证转子在加速过程中准确换相,当转速达到一定值时(反电势过零信号产生时)系统切换到反电势运行状态。实验结果表明：电流阈值比较作为反馈量,保证了启动过程中电机在定位、加速、切换等各个环节中均形成闭环控制。通过设置电流比较阈值的大小不仅可以调节预定位精度还能调节加速过程中换相的灵敏度,可以保证系统适应各种不同场合需求与应用。 4.针对无刷直流电机转矩脉动限制了其在高端领域的应用,提出了一种在非换相期间采用基于电压空间矢量的控制方法实现无刷直流电机的直接转矩控制,在换相期间,以转矩脉动为控制量,对逆变电源开关管进行独立PWM调制的方法抑制转矩脉动的产生。直接转矩控制中存在反电势获取困难的问题,目前主要采用滑模变结构反电动势状态重构的方法解决此类问题。但是,滑模变结构控制在本质上的不连续开关特性将会引起系统的抖振,提出了采用分段式滑模变结构状态重构的方法抑制系统抖振并重构反电势。首先,在Matlab/Simulink中完成了无刷直流电机控制系统中分段式滑模变结构状态观测器模块、磁链与转矩计算模块、磁链扇区选择模块、电压空间矢量选择等模块的建模与仿真,并在此基础上,构建了基于直接转矩控制的无刷直流电机控制系统的整体仿真模型,对仿真结果进行了分析,验证了所提方法的有效性。最后搭建了基于直接转矩控制的无刷直流电机实验平台。实验结果表明：无刷直流电机在换相期间和非换相期间转矩脉动得到了有效抑制,与传统控制方法相比较,本系统进一步提高了系统的快速性与鲁棒性。

关键词：无位置传感器反电势过零检测电压空间矢量滑模变结构转矩脉动

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PMSM位置传感器故障的容错控制方法研究

PMSM位置传感器故障的容错控制方法研究

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作者：刘莹辽宁工业大学

学位级别：硕士

永磁同步电机凭体积小、性能良好、运行安全可靠等优点而在生活中各个领域广泛应用,尤其被大量应用于新能源汽车上。新能源汽车电机系统中,由于位置传感器自身结构问题,可能会导致传感器出现完全断开或出现间歇性等故障,从而影响到驱动... 详细信息

永磁同步电机凭体积小、性能良好、运行安全可靠等优点而在生活中各个领域广泛应用,尤其被大量应用于新能源汽车上。新能源汽车电机系统中,由于位置传感器自身结构问题,可能会导致传感器出现完全断开或出现间歇性等故障,从而影响到驱动系统的安全可靠运行,甚至会造成控制系统崩溃等严重后果,因而准确的获取转子位置信息是实现汽车可靠运行的关键环节。因此,为了保证驱动系统稳定运行,需要设计出位置传感器在发生故障时依然能正常运行的容错控制方案。具体研究内容如下: (1)针对中高速运行阶段中传统滑模控制方法中存在的抖振、噪音问题导致的角度误差,本文采用改进型滑模观测器。观测器控制函数选择饱和函数来替换开关函数,削弱系统抖振;转子位置估计用锁相环替换反正切函数,减小角度估计误差;反向差分法替换微分运算进行离散化,减少噪音。在Matlab中建立了中高速段容错控制模型,仿真结果表明,相较于传统滑模观测器,系统抖振明显削弱,转子位置跟踪效果更优。 (2)针对低速段常用高频正弦注入法,由于滤波器的使用会降低系统带宽使系统响应速度受到影响,降低系统的转子位置精度问题。提出高频方波信号注入法,有效提高了系统带宽,进而减弱了相位滞后问题。建立了低速段容错控制模型,仿真结果表明,方波注入在低速有着优于正弦注入的控制效果。 (3)为了减少转子位置在切换区间的跟踪误差,本文以滑模观测法和高频方波注入为基础,设计加权平均算法实现全速度范围的复合控制算法,实现全速度范围的转速与转子位置跟踪。在Matlab/Simulink建立全速段容错控制模型,仿真结果表明,该方法可以减少直接切换时区间切换误差,可以实现位置传感器故障后全速度范围无位置传感器的稳定运行。 (4)为验证本文所提出的容错控制策略的有效性,构建了模型在环仿真实验平台。实验结果表明,本文控制策略能完成转速与转子位置跟踪,且整体跟踪效果良好,跟踪误差较小。

关键词：永磁同步电机无位置传感器容错控制滑模观测器高频注入法

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基于线性化EKF的永磁同步电机无位置传感器控制

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大电机技术 2014年第2期 10-13,39页

作者：朱李超上海大学机电工程与自动化学院上海200072

本文分析了传统扩展卡尔曼滤波器在永磁同步电机无位置传感器控制中的应用原理,针对其非线性、计算量大的特点,构建了旋转坐标系下的扩展卡尔曼滤波器模型,并考虑了转动惯量的影响,最终提出了一种基于换元法的线性化算法。通过理论推导... 详细信息

本文分析了传统扩展卡尔曼滤波器在永磁同步电机无位置传感器控制中的应用原理,针对其非线性、计算量大的特点,构建了旋转坐标系下的扩展卡尔曼滤波器模型,并考虑了转动惯量的影响,最终提出了一种基于换元法的线性化算法。通过理论推导和仿真实验,比较分析了该算法和传统扩展卡尔曼滤波器算法。结果表明该算法计算量小,能准确地估计转子位置和转速,具有良好的稳态精度和动态特性。

关键词：扩展卡尔曼滤波器永磁同步电机无位置传感器

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高频注入PMSM无位置传感器位置观测器设计

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电机与控制应用 2014年第4期41卷 1-5页

作者：林环城王志新上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

脉振高频信号注入永磁同步电机无位置传感器位置观测器的设计及控制需要通过多个滤波器对电流信号进行解调,这些滤波器结构及算法复杂,参数整定困难,且多个滤波器的滞后效应叠加,增大了系统的时间常数,造成系统动态性能下降。通过优化... 详细信息

脉振高频信号注入永磁同步电机无位置传感器位置观测器的设计及控制需要通过多个滤波器对电流信号进行解调,这些滤波器结构及算法复杂,参数整定困难,且多个滤波器的滞后效应叠加,增大了系统的时间常数,造成系统动态性能下降。通过优化设计位置观测器,减少滤波器数量并确定适宜的滤波器类型,使参数整定易于实现。基于内置式永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统的试验研究,证明了采用优化后的位置观测器的系统在中、低速下动态性能良好、鲁棒性强,验证了采用方法的有效性。

关键词：永磁同步电机脉振高频注入无位置传感器

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无位置传感器无刷直流电机启动控制研究

无位置传感器无刷直流电机启动控制研究

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作者：黄鑫华南理工大学

学位级别：硕士

无刷直流电机在直流电机基础上发展起来，不仅具有直流电机的调速性能，而且效率高、运行可靠、寿命长。其中应用最广泛的基于反电动势法的无位置传感器的控制方法是无刷直流电机发展的一个重要趋势。本文针对反电动势法在无刷直流电机... 详细信息

无刷直流电机在直流电机基础上发展起来，不仅具有直流电机的调速性能，而且效率高、运行可靠、寿命长。其中应用最广泛的基于反电动势法的无位置传感器的控制方法是无刷直流电机发展的一个重要趋势。本文针对反电动势法在无刷直流电机静止启动过程检测不灵敏的缺点，提出了一种新型的启动方法。转子初始位置辨识阶段，采用三相绕阻导通二次定位法，把转子从未知的位置简单而有效地定位到目标位置，具有良好的稳定性。电机加速启动阶段，是反电动势法检测盲区，通过几拍的开环加速方法，使电机短时间内加速到反电动势法能够精确检测的转速阈值。在电机低速运行阶段，反电动势法检测不灵敏，通过定量和定性地分析不导通相反电动势与感应电势的关系，设计出感应电势过零检测方法，在电路实现上则巧妙地利用结型场效应管进行分压，利用合适的小电阻来增大感应电势，实验验证其过零检测准确度较高，抗干扰性高，提高了无位置传感器无刷直流电机在低速状态的检测范围。电机高速运行阶段，则切换到反电动势过零检测。最后，搭建了以PIC单片机为控制器的无刷直流电机控制系统硬件平台和以MPLAB IDE为集成开发环境的无刷直流电机控制系统软件平台。通过软硬件控制平台，证明新型启动方法在恒负载条件下，具有启动快速性和低速运行稳定性和可行性。

关键词：无刷直流电机无位置传感器反电动势法感应电势

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无位置传感器技术问题研究

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中国科技期刊数据库科研 2015年第3期 00223-00223页

作者：王娟陕西现代公路机械工程有限公司陕西西安 710043

无位置传感器控制系统是指利用电机绕组中的有关电信号,通过适当方法估计出转子的电气和机械位置以及转速等,从而取代传感器,实现电机的闭环控制。随着控制技术的不断进步以及数字信号处理器等一些新元器件的出现,无位置传感器控制技术... 详细信息

无位置传感器控制系统是指利用电机绕组中的有关电信号,通过适当方法估计出转子的电气和机械位置以及转速等,从而取代传感器,实现电机的闭环控制。随着控制技术的不断进步以及数字信号处理器等一些新元器件的出现,无位置传感器控制技术在交流伺服系统中获得了广泛应用和发展,尤其DSP 的高速信息处理能力使无位置传感器控制技术的复杂算法能得以实现。

关键词： DSP 无位置传感器控制技术

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无位置传感器PMSM电机系统可靠性研究

无位置传感器PMSM电机系统可靠性研究

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作者：杨阳吉林大学

学位级别：硕士

在经济快速发展的今天，电机在飞速发展的现代工业中所扮演的角色也越来越重要，伴随而来的是用户对电机的要求提高，而且电机在运行过程中也出现越来越多的问题。以电机可靠性的概念为出发点，对电机的常见故障进行有效全面的分析，对... 详细信息

在经济快速发展的今天，电机在飞速发展的现代工业中所扮演的角色也越来越重要，伴随而来的是用户对电机的要求提高，而且电机在运行过程中也出现越来越多的问题。以电机可靠性的概念为出发点，对电机的常见故障进行有效全面的分析，对电机可靠性进行解析与研究十分必要。永磁同步电机(英文简写PMSM)在近些年来发展的很快而且比较常用。由于在开环状态运行的电机，具有调速性能差，稳定性差，电机效率低，甚至会出现失步现象等缺点，因此准确知道转子位置和转速信息非常重要。一般情况下这些信息都是由机械传感器(光电编码器，霍尔传感器，旋转变压器等)来直接或间接测量得到。可是，在电机上加入机械传感器后会带来很多不便和局限，是以近年来无位置传感器的永磁同步电机矢量控制策略作为一个重要研究方向。本文主要是针对无位置传感器永磁同步电机（PMSM）系统启动的可靠性研究。本文首先介绍了课题的研究背景与意义，以及永磁同步电机的应用领域；其次对永磁同步电机结构、工作原理及数学模型进行了介绍，其中包括三相静止、两相静止坐标系及旋转坐标系的坐标变换和电机基本方程，以及PMSM的磁场定向矢量控制（FOC）；再次介绍了永磁同步电机无位置传感器控制的具体方法，反电动势方程的建立，Matlab/Simulink环境下PMSM仿真模型的搭建，对PMSM控制系统进行仿真研究；最后对无位置传感器永磁同步电机的启动过程做了具体分析，分析了可能导致电机失步的原因及危害，并从可靠性出发，对电机常见故障、危害及电机保护做了阐述。在本文最后又提出了本课题的研究不足及未来工作展望。

关键词： PMSM 可靠性无位置传感器矢量控制 Matlab 失步故障

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无位置传感器无刷直流电机控制系统的研究

无位置传感器无刷直流电机控制系统的研究

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作者：赵杰哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

随着经济体制的改革和市场经济的高速发展，人们对环境、能源问题日益关注。高效、节能、环保已成为市场发展的重要趋势，无刷直流电机因其具有效率高、调速性能好、结构简单等一系列的优点，正逐渐推广到工业自动化、军事装备和民用生... 详细信息

随着经济体制的改革和市场经济的高速发展，人们对环境、能源问题日益关注。高效、节能、环保已成为市场发展的重要趋势，无刷直流电机因其具有效率高、调速性能好、结构简单等一系列的优点，正逐渐推广到工业自动化、军事装备和民用生活等各个领域中。本文以无刷直流电机作为研究对象，对无位置传感器控制方法进行了深入的探讨和研究。本文首先对直流无刷电机的组成及工作原理进行详细了分析，并搭建了数学模型。选择了三相六状态六开关驱动的拓扑结构，以及上桥臂PWM、下桥臂恒通的调制方式。在传统反电势检测的基础上，提出了改进的直接反电势检测原理。并通过对PWM-ON和PWM-OFF两种不同采样方式进行数学分析，确定了在PWM-OFF下进行反电势采样。并在理论基础上设计了以意法半导体公司的ST7MC2S4为控制核心的控制系统，根据直流无刷电机的运行原理，提出了无位置传感器无刷直流电机的控制方式，并在Matlab/sinmulink的软件平台上搭建了系统的仿真模型，最后对该控制方式进行了仿真实验。根据仿真得到的实验数据进行了系统的硬件设计。为使系统获得良好的控制性能，采用了转速、电流双闭环控制策略，并结合反电势三电阻检测法实现系统的稳定控制。并对该系统进行实际测试，结果表明电机运行平稳，可方便实现电机自动换相、可靠运行和速度调节。

关键词：直流无刷电机无位置传感器反电动势检测换相起动

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一种带通滤波器在无位置传感器转子检测中的应用

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微电机 2014年第4期47卷 40-42,48页

作者：刘宁庄李中军刘华旭西安科技大学电气与控制工程学院西安710054 西安微电机研究所西安710077

论文研究了一种直流无刷电机的无位置传感器的转子位置的硬件电路检测方法。结合传统"反电动势"方法,分析并设计了一种新的带通滤波器延时检测电路。该电路不仅可以抑制高频分量和消除直流分量,同时在不同的转速范围内,实现... 详细信息

论文研究了一种直流无刷电机的无位置传感器的转子位置的硬件电路检测方法。结合传统"反电动势"方法,分析并设计了一种新的带通滤波器延时检测电路。该电路不仅可以抑制高频分量和消除直流分量,同时在不同的转速范围内,实现了将反向电动势的过零点移相900,弥补了过零点和换相之间的相位差问题,解决了无位置传感器的电机换相问题。论文给出了电路的仿真波形,并结合具体的直流无刷电机,给出了实际的测试波形,验证了该硬件检测电路的可行性。

关键词：滤波器无位置传感器反电势法过零检测直流无刷电机

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