检索结果-内蒙古大学图书馆

装备制造技术 2014年第9期 243-244页

作者：刘红平崔儒飞高慧敏长安大学工程机械学院陕西西安710064

针对无位置传感器无刷直流电机(BrushlessDCMotor,简称BLDCM)起动时间长,易失步和承载负载能力弱的问题。基于三段式起动法提出一种改进的启动方法。分析三段式启动过程中加速和切换过程中确保电机不失步的各自条件,并通过实验验证该方... 详细信息

针对无位置传感器无刷直流电机(BrushlessDCMotor,简称BLDCM)起动时间长,易失步和承载负载能力弱的问题。基于三段式起动法提出一种改进的启动方法。分析三段式启动过程中加速和切换过程中确保电机不失步的各自条件,并通过实验验证该方法的可行性。

关键词：无刷直流电机无位置传感器三段式启动方法

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基于分段电感的开关磁阻电机转子位置估计方法

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中国电机工程学报 2023年第18期43卷 7288-7297页

作者：蔡辉韩焱杰长沙理工大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410114

针对传统脉冲注入法中转子位置估算易出现逻辑判断错误、受磁路饱和影响大等问题,提出一种基于分段电感的开关磁阻电机转子位置估计方法。所提方法选取一相为辨识相,依据励磁电流与电感饱和特点将电感分布划分3个区间:励磁区、续流区及... 详细信息

针对传统脉冲注入法中转子位置估算易出现逻辑判断错误、受磁路饱和影响大等问题,提出一种基于分段电感的开关磁阻电机转子位置估计方法。所提方法选取一相为辨识相,依据励磁电流与电感饱和特点将电感分布划分3个区间:励磁区、续流区及脉冲注入区。通过分析磁路饱和下电感、电流响应、转子位置等参数变化特性,采取电感模型曲线优化等措施,结合实时采样的电流信息特征,构建不同电感下电流变化率与转子位置拟合函数,减小因电感饱和引起的转子估计误差。所提策略可实现磁路饱和情况下的转子多点位置辨识,相比三相电感交点法提高转子位置辨识精度。最后,仿真和实验验证所述方法的正确性和有效性。

关键词：开关磁阻电机无位置传感器饱和特性相电流特征

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带负载扰动补偿的永磁同步电机改进MRAS观测器控制

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电机与控制学报 2023年第6期27卷 46-54页

作者：吕德刚刘站卓徐翔哈尔滨理工大学大型电机电气与传热技术国家地方联合工程研究中心黑龙江哈尔滨150080

针对传统模型参考自适应系统(MRAS)对转速和负载变化敏感及鲁棒性差等问题,提出一种基于快速超螺旋滑模自适应观测器的改进型控制算法。利用快速超螺旋滑模代替传统的PI自适应环节,提高了系统鲁棒性;考虑负载转矩对系统产生的影响,将负... 详细信息

针对传统模型参考自适应系统(MRAS)对转速和负载变化敏感及鲁棒性差等问题,提出一种基于快速超螺旋滑模自适应观测器的改进型控制算法。利用快速超螺旋滑模代替传统的PI自适应环节,提高了系统鲁棒性;考虑负载转矩对系统产生的影响,将负载转矩和转速作为状态变量,选取转速实际值与观测值误差作为滑模面,设计负载转矩滑模观测器,将实时辨识的负载转矩引入到电流环,对参考转矩进行前馈补偿,提高了系统的抗负载扰动能力。以表贴式永磁同步电机为控制对象进行仿真和实验。结果表明:相比传统的模型参考自适应控制,改进型快速超螺旋滑模观测器控制具有更好的动态性能和鲁棒性。

关键词：表贴式永磁同步电机无位置传感器快速超螺旋滑模转矩观测滑模模型参考自适应切换控制函数

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改进MRAS的永磁同步电机无传感器转子位置检测研究

改进MRAS的永磁同步电机无传感器转子位置检测研究

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作者：王淇民西安石油大学

学位级别：硕士

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Machine,PMSM)由于具有宽泛的调速范围、极高的效率、出色的动态性能、简单的结构以及小体积,已经成为军事、航天和工业应用的不可或缺的一部分。为了降低电动机驱动系统的体积、成本,提高... 详细信息

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Machine,PMSM)由于具有宽泛的调速范围、极高的效率、出色的动态性能、简单的结构以及小体积,已经成为军事、航天和工业应用的不可或缺的一部分。为了降低电动机驱动系统的体积、成本,提高故障容错能力和环境适应能力,无位置传感器控制技术的受到广大永磁同步电机研究学者的关注。实际应用中PMSM模型中的定子电阻、定子电感、永磁磁链多个参数对磁路饱和、环境温度及外界干扰等非线性因素较为敏感,从而影响无位置传感器控制算法的位置估算精度。多参数辨识面临方程欠秩、辨识顺序、参数初值等问题,尤其在未知电机运行速度时辨识电机参数难度更大。因此,深入研究永磁同步电机模型参数辨识方法具有深远意义和实际应用前景。本文针对永磁同步电机无位置控制,提出一种在线多参数辨识永磁同步电机控制策略。主要研究内容如下:首先,研究了永磁同步电机动态和静态坐标系下的数学模型,分析了常见的矢量控制和直接转矩控制方法的基本控制机理,结合永磁同步电机三闭环级联控制模型,分析了参数失配对系统性能的影响,建立了新的电气和动力学方程,为后续章节的参数辨识算法和无速度传感器控制策略优化奠定基础。其次,研究了模型参考自适应算法的结构和自适应律设计方法,结合永磁同步电机被控对象的非线性时变特性,设计了一种Popov超稳定理论的模型参考自适应律,构建了基于Popov超稳定理论的模型参考自适应的电机位置在线辨识研究,并MATLAB/Simulink环境中进行了仿真验证,分析了永磁同步电机定子电阻、转子电感及转子磁链对模型参考自适应系统辨识电机位置的影响机理。然后,研究了无位置传感器的永磁同步电机电感量、磁链和电阻、转动惯量的模型参考自适应分步在线辨识策略,进而根据辨识的参数估计电机的位置,实现了永磁同步电机无位置传感器控制算法。在实现理论验证和仿真验证后,搭建改进的模型参考自适应分步多参数在线辨识的永磁同步电机控制系统实验平台,采用TI公司的DSP芯片为控制核心,软件主要完成Popov超稳定理论的参考模型自适应在线多参数分布辨识算法、永磁同步电机位置估算,以及电流环、速度环、和位置环控制功能,通过仿真和实验验证了本文所提方法的具有可行性和有效性。

关键词：永磁同步电机模型参考自适应无位置传感器多参数辨识

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基于全周期电感法的开关磁阻电机无位置传感器控制技术

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电工技术学报 2013年第2期28卷 145-154页

作者：蔡骏邓智泉南京航空航天大学江苏省新能源发电与电能变换实验室南京210016

起动和低速运行控制是开关磁阻电机无位置传感器技术研究的重点之一。本文提出了一种基于全周期电感的开关磁阻电机无位置传感器方法。当电机静止或带初始转速时,各相绕组同时注入高频检测脉冲;而当电机驱动运行时,导通相采用电流斩波... 详细信息

起动和低速运行控制是开关磁阻电机无位置传感器技术研究的重点之一。本文提出了一种基于全周期电感的开关磁阻电机无位置传感器方法。当电机静止或带初始转速时,各相绕组同时注入高频检测脉冲;而当电机驱动运行时,导通相采用电流斩波闭环控制,非导通相注入高频脉冲。在这两种运行状态下,系统通过计算相电流上升和下降斜率差,从而间接获取整个电周期的相电感信息。通过设置电感底部阈值和顶部阈值对三相电感的分区,以实现估计相选择,从而可有效避免在不对齐位置和对齐位置附近位置的建模,简化位置角度-电感的数学模型。在所选定的位置估计相,利用简化的角度-电感模型可以较为精确地估计出任意时刻的转子位置信号,从而实现无位置传感器初始定位和起动控制。为满足电机缺相容错运行要求,还提出了一种基于正常相全周期电感分区的位置估计方法。实验验证了本文算法的可行性。

关键词：开关磁阻电机无位置传感器全周期电感起动容错

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永磁同步电机高频信号注入初始位置自检测及无传感器运行

永磁同步电机高频信号注入初始位置自检测及无传感器运行

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作者：张志良江苏科技大学

学位级别：硕士

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)相对于异步电机来说具有更大的起动转矩、效率更高、损耗和温升更低,并且它的体积更小、重量更轻、高效运行范围更宽,所以受到各行各业的青睐并且被广泛应用。在现代伺服控制系... 详细信息

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)相对于异步电机来说具有更大的起动转矩、效率更高、损耗和温升更低,并且它的体积更小、重量更轻、高效运行范围更宽,所以受到各行各业的青睐并且被广泛应用。在现代伺服控制系统的控制电机算法中,获取永磁同步电机的转子位置信息是闭环控制系统中不可或缺的一环,采用旋转变压器和编码器这类高精度位置传感器可保障电机有较好的控制效果,对于转子位置的跟踪具有实时性和高精度性,可以提高对电机转矩和转速的控制并且抑制输出电流峰值和噪声。但是安装位置传感器也需要综合考虑一些问题,例如对于某些体积小、重量轻的电机,盲目安装位置传感器会导致系统损耗的增大;对于一些应用于恶劣环境、复杂工况下的电机,位置传感器很容易受到损坏。针对以上问题,本文将从零低速和中高速两个速域对无位置传感器控制技术进行研究,具体如下:第一,介绍了旋转高频电压注入法的控制原理,分析了其对高频电流的处理,对转子位置估计误差的表达式进行了推导,并且在此基础上构建了控制系统框图,并基于控制系统框图在MATLAB搭建了Simulink仿真模型,针对转速、转子位置、电磁转矩曲线进行了分析,总结了旋转高频电压注入法的局限性。第二,针对传统脉振高频电压注入法检测转子位置估计误差较大、动态性能差、鲁棒性弱提出一种新型脉振高频电压注入法,考虑将交轴和直轴的电流响应结合起来,将交直轴电流同时作为调节信号,省去传统脉振高频电压注入法中提取交直轴基频电流反馈信号的低通滤波器,利用交直轴电流减去交直轴高频响应电流得到交直轴基频电流反馈信号,从锁相环系统中提取转子位置信息,并针对转子位置收敛性问题提出了一种判断转子磁极极性的方法。通过仿真实验证明了新型脉振高频电压注入法使转子转速的估计值更加精确,转子位置估计误差更小,转矩脉动得到减少。第三,针对传统滑模观测器系统抖振的问题,提出一种基于二阶广义积分器的新型观测器,新型观测器将滑模观测器、自适应滤波器和锁相环系统结合,减少了系统抖振现象,提高了系统位置估计性能和动态性能。改进了传统锁相环结构,使得系统在所有平衡点均趋近稳定,克服了传统锁相环系统在面对电机转速方向变化时转子位置估计误差突增的问题。最后针对电机起动和电机稳态运行两种工况在永磁同步电机实验平台上进行了相关实验,实验结果表明基于新型观测器的转子位置检测研究方法具有很强的综合性能,转速估算和转子位置估计精确,克服了传统控制方法在电机转向突变时转子位置估计误差突增的问题。

关键词：永磁同步电机无位置传感器高频注入转子位置观测器锁相环

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无位置传感器控制技术在直驱变流器中的应用

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电力电子技术 2013年第6期47卷 63-64,80页

作者：杨兵王宇杨浩方太勋南京南瑞继保电气有限公司江苏南京211102

直驱型风电机组具有能量转换效率高、可靠性高、并网功率控制灵活等优点,在风力发电领域具有非常广阔的市场前景。电机的转速和转子位置角是直驱变流器控制策略中的重要参数。介绍了一种基于无位置传感器控制技术的转速和位置测量方法,... 详细信息

直驱型风电机组具有能量转换效率高、可靠性高、并网功率控制灵活等优点,在风力发电领域具有非常广阔的市场前景。电机的转速和转子位置角是直驱变流器控制策略中的重要参数。介绍了一种基于无位置传感器控制技术的转速和位置测量方法,该方法简单、快速、动态响应好。阐述了直驱型风电变流器的拓扑结构和控制策略,以及无位置传感器控制技术的测量原理和控制方法。通过Matlab/Simulink仿真和现场工程应用,验证了该控制技术的有效性和可靠性。

关键词：无位置传感器变流器直驱永磁同步电机

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永磁同步电机无位置传感器控制系统误差分析

永磁同步电机无位置传感器控制系统误差分析

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2014年全国永磁电机技术创新与发展学术研讨会(第十三届全国永磁电机学术交流会)

作者：刘海东周波郭鸿浩刘兵李洁南京航空航天大学南京210016

为了分析永磁同步电机系统各参数对位置估计误差的影响，以便有针对性地减小位置估计误差，提高系统的无位置传感器控制技术的性能，首先对脉振高频电压信号注入情况下永磁同步电机直交轴电压谐波进行了分析，并根据交轴基波电压得到位... 详细信息

为了分析永磁同步电机系统各参数对位置估计误差的影响，以便有针对性地减小位置估计误差，提高系统的无位置传感器控制技术的性能，首先对脉振高频电压信号注入情况下永磁同步电机直交轴电压谐波进行了分析，并根据交轴基波电压得到位置估计误差公式；之后通过对位置误差公式进行数值分析，总结出控制器频率、逆变器直流母线电压及脉振高频信号电压幅值对位置估计误差大小的影响规律；最后对位置误差分析结果进行了实验验证。

关键词：永磁同步电机无位置传感器脉振高频信号注入位置估计误差谐波分析

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两种开关磁阻电机无位置传感器起动技术的比较研究

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中国电机工程学报 2013年第6期33卷 136-143,19页

作者：蔡骏邓智泉江苏省新能源发电与电能变换重点实验室(南京航空航天大学) 江苏省南京市210016

无位置传感器起动技术一直是开关磁阻电机研究的难点。对传统的非导通相电流比较的起动方法进行了改进,同时还提出了一种基于非导通相电感双阈值法的起动策略。前者是通过比较非导通相电流大小来获得换相信号,实现电机的轮流驱动;后者... 详细信息

无位置传感器起动技术一直是开关磁阻电机研究的难点。对传统的非导通相电流比较的起动方法进行了改进,同时还提出了一种基于非导通相电感双阈值法的起动策略。前者是通过比较非导通相电流大小来获得换相信号,实现电机的轮流驱动;后者则是通过比较非导通相估计电感与预设阈值之间的大小,来估计另外两相的开通与关断信号,实现电机的驱动运行。对两种无位置传感器起动方法进行理论分析,最后通过实验验证了这两种起动方法的可行性,并证明了理论分析的正确性。

关键词：开关磁阻电机无位置传感器电流比较电感阈值起动

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潜油永磁同步电机的自抗扰控制技术研究

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电机与控制应用 2025年第4期52卷 402-411页

作者：赵卓群赵辉吴频刘玉贵夏秀文王建宝郑利华天津中德应用技术大学机械工程学院天津理工大学电气工程与自动化学院中国石油集团渤海石油装备制造有限公司

【目的】潜油永磁同步电机(SPMSM)具有安全可靠、效率高及响应速度快等优势，是取代效率低下的异步潜油电机的最佳机型，其控制性能直接影响潜油电泵的稳定性及采油效率。针对油井工作环境恶劣导致潜油电机不适合安装位置传感器的问题... 详细信息

【目的】潜油永磁同步电机(SPMSM)具有安全可靠、效率高及响应速度快等优势，是取代效率低下的异步潜油电机的最佳机型，其控制性能直接影响潜油电泵的稳定性及采油效率。针对油井工作环境恶劣导致潜油电机不适合安装位置传感器的问题，本文在建立高频激励电机数学模型的基础上，提出一种基于高频方波注入法的永磁同步电机无位置传感器自抗扰控制(ADRC)方案。【方法】通过采用无滤波器法分离基频和高频电流信号，获取包含转子位置信息的高频电流信号；通过采用基于误差反馈修正的龙伯格观测器来消除电机转速和转子位置的观测误差，提高中高速阶段的转速估计精度。同时，研究了不确定性扰动对系统的影响机理，并在此基础上，将ADRC技术应用于矢量控制系统中，设计了基于ADRC的速度调节器。【结果】为验证基于ADRC技术的高频方波注入法在低转速时的性能，基于Matlab/Simulink搭建系统仿真模型。仿真结果表明，该系统具有良好的转速跟踪性能以及转子位置观测精度，动态响应快、稳态精度高；同时，该控制算法在突加负载时能有效地跟随实际转速，并能够在较短的时间内恢复稳定，验证了所提出的控制策略的有效性及可行性。【结论】本文所提方法在宽调速范围内具有消除负载扰动影响的能力。

关键词：潜油永磁同步电机自抗扰控制无位置传感器扩张状态观测器龙伯格观测器高频方波电压注入法

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