检索结果-内蒙古大学图书馆

电机与控制学报 2021年第5期25卷 1-6页

作者：王亚伟章玮浙江大学电气工程学院杭州310027

针对表贴式永磁同步电机在无位置传感器情况下难以检测出转子初始位置这一问题,研究了一种基于转子微动的初始位置检测方法。通过分析向定子绕组中注入极低频旋转电压时的电流响应,得出了在电机处于微动状态时可从静止坐标系电流响应中... 详细信息

针对表贴式永磁同步电机在无位置传感器情况下难以检测出转子初始位置这一问题,研究了一种基于转子微动的初始位置检测方法。通过分析向定子绕组中注入极低频旋转电压时的电流响应,得出了在电机处于微动状态时可从静止坐标系电流响应中提取出转子初始位置信息的结论,并根据电流响应增幅的变化倍数来获得微动状态下的注入电压信号幅值,进一步提高了该方法的可行性和实用性,最后通过注入正反方向电压矢量并比较电流响应幅值来判断转子极性。实验结果表明,该方法在不同负载情况下均能准确有效地检测出转子初始位置,检测结果均可满足电机启动要求。

关键词：永磁同步电机无位置传感器初始位置检测转子微动注入电压幅值

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基于磁场定向控制（FOC）算法的永磁同步电机控制器的设计与验证

基于磁场定向控制（FOC）算法的永磁同步电机控制器的设计与验证

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作者：侯嘉盛湖北大学

学位级别：硕士

永磁同步电机具有转矩大,功率密度高以及结构简单等优点,被广泛的应用到工业领域和日常生活中。因此,对永磁同步电机控制器的设计逐渐成为了广大学者的研究方向。常见的控制策略有磁场定向控制(FOC)、直接转矩控制法(DTC)和恒压频比控制... 详细信息

永磁同步电机具有转矩大,功率密度高以及结构简单等优点,被广泛的应用到工业领域和日常生活中。因此,对永磁同步电机控制器的设计逐渐成为了广大学者的研究方向。常见的控制策略有磁场定向控制(FOC)、直接转矩控制法(DTC)和恒压频比控制(V/F),其中磁场定向控制(FOC)有着高效率性、控制精度高、控制电机运行平稳、噪声低和抗干扰能力强等优点满足大多数电机实际控制需要。由于磁场定向控制需要依靠电机的实时转子位置信息和角度信息,传统方案是采用霍尔传感器检测电机转子信息,但霍尔传感器有着体积大、维护难和易受环境影响等缺点,所以采用无位置传感器控制成为了当前的主要控制方案。因此本文设计的永磁同步电机控制器采用了基于无位置传感器的磁场定向控制策略。本文的主要工作内容如下: 首先,深入研究了永磁同步电机的设计框架和结构问题,在对现有电机理论框架和矢量控制技术分析的基础上,确定了双闭环的磁场定向(FOC)控制策略,并详细分析了有位置传感器和无位置传感器控制策略,最终选择了无位置传感器控制策略,采用了扩展卡尔曼滤波观测器的结构,并深入研究了扩展卡尔曼滤波器原理,将永磁同步电机非线性的连续系统线性化和离散化,建立了应用于永磁同步电机的卡尔曼滤波方程。其次,根据控制方案,对控制器的硬件电路和软件逻辑进行了设计。本文采用的是ST公司的STM32F446RET芯片作为控制器的主控芯片。硬件方面主要对电源电路、驱动电路、母线电流采集及过流保护电路、三相逆变电路、母线电压和三相电流采集电路和主控电路进行了设计,软件设计方面主要是对主程序、中断程序以及电路保护程序的逻辑流程进行了设计。最后,结合永磁同步电机数学模型、FOC电机控制策略以及扩展卡尔曼滤波器,在Simulink上搭建仿真模型,进行了算法级仿真和分析。仿真实验结果表面,基于扩展卡尔曼滤波器的磁场定向控制策略能使电机正常起动并稳定在设定转速,扩展卡尔曼滤波器能够精准的跟随电机转子实时转速和位置,验证了方案的可行性。随后搭建好测试平台进行验证与分析,实验结果与仿真结果一致,扩展卡尔曼滤波器观测结果准确,电机可以正常起动并迅速稳定在设定转速,并且调高设定转速时可以迅速给出响应将转速提高,验证了控制方案的正确性,控制器控制效果良好。

关键词：永磁同步电机磁场定向控制(FOC) 扩展卡尔曼滤波器无位置传感器

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无刷直流电机无位置传感器控制技术研究与仿真

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煤矿机械 2013年第9期34卷 60-62页

作者：国珍张家胜青岛理工大学自动化工程学院山东青岛266520 中国石油大学信息与控制学院山东青岛266580

在无刷直流电机无位置传感器控制系统中,反电动势法是目前对转子位置检测应用最为成熟的方法之一。分析了反电的势法检测转子位置的原理,针对传统反电动势过零点检测方法存在的不足,提出了一种新的反电动势过零点检测法并给出了设计电路... 详细信息

在无刷直流电机无位置传感器控制系统中,反电动势法是目前对转子位置检测应用最为成熟的方法之一。分析了反电的势法检测转子位置的原理,针对传统反电动势过零点检测方法存在的不足,提出了一种新的反电动势过零点检测法并给出了设计电路,该方法不用低通滤波就可以精确测得反电势的过零点,保证了系统的快速启动。对系统做了仿真实验分析,验证了系统的快速性与可靠性。

关键词：无刷直流电机无位置传感器反电动势仿真

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无位置传感器无刷直流电机控制器研制

无位置传感器无刷直流电机控制器研制

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作者：刘攀西南交通大学

学位级别：硕士

无刷直流电机以其简单的结构和优良的控制性能在小功率牵引,速度控制,转矩控制以及伺服系统得到了越来越广泛的应用,有取代传统直流电机的趋势。传统无刷直流电机的位置传感器增加了电机的复杂程度,生产成本和维修成本,给电机的应用场... 详细信息

无刷直流电机以其简单的结构和优良的控制性能在小功率牵引,速度控制,转矩控制以及伺服系统得到了越来越广泛的应用,有取代传统直流电机的趋势。传统无刷直流电机的位置传感器增加了电机的复杂程度,生产成本和维修成本,给电机的应用场合带来限制,故无刷直流电机无位置传感器控制方案成为目前的一个研究热点。本论文通过对无刷直流电机无位置传感器控制方案的研究,研制低成本的工业用无位置传感器无刷直流电机速度控制器,为市场应用作好前期准备工作。本文首先对无刷直流电机无位置传感器控制方案进行理论研究。对无刷直流电机的数学模型进行扼要分析；对电子换相器的调制方式,三段式启动法,反电势法,低通滤波模拟中性点法运行原理与优缺点进行深入研究,并据此得出了反电势法中位置信号相位延滞误差产生的原因,对其补偿方法进行了研究。然后展开了无刷直流电机无位置传感器控制方案和有位置传感器控制方案的对比研究,分析无位置传感器控制方案的可行性。对两种控制方案建立了Matlab/Simulink仿真模型；对两种方案下的电机启动性能,调速性能,转矩响应性能进行对比分；分析结果表明,无位置传感器控制方案下的电机启动迅速,速度和转矩响应性能优良,此方案能很好的用于控制器研发。最后以控制器预期性能指标为基础,充分考虑控制器的成本,基于无位置传感器控制方案对控制器进行总体设计；完成控制器实际研制,包括基于MC9S08MP的控制系统、控制器硬件系统和控制器软件系统设计,调试与改进；搭建控制器实验平台,针对控制器的技术要求进行实验与测试,验证控制器的性能。

关键词：无刷直流电机无位置传感器控制器反电势法 MC9S08MP

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永磁同步电机无位置传感器控制现状与发展趋势

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微电机 2013年第9期46卷 11-16页

作者：朱军韩利利汪旭东河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454000 河南省高等学校控制工程重点学科开放实验室河南焦作454000

永磁同步电机无位置传感器控制系统,通过测量定子侧电流和端电压计算出转子位置,替代了传统的机械位置传感器,不仅降低了成本,而且提高了控制精度和可靠性。本文详细介绍了几种典型的检测永磁同步电机转子位置的控制算法,详细分析了这... 详细信息

永磁同步电机无位置传感器控制系统,通过测量定子侧电流和端电压计算出转子位置,替代了传统的机械位置传感器,不仅降低了成本,而且提高了控制精度和可靠性。本文详细介绍了几种典型的检测永磁同步电机转子位置的控制算法,详细分析了这几种算法的适用范围以及他们的优缺点,并进一步阐述了现阶段在这几种算法基础上的改进算法以及算法之间的结合,充分发挥各自的优点,取长补短,以其达到更好的控制效果,最后展望了无位置传感器控制算法的发展趋势。

关键词：永磁同步电机无位置传感器控制算法发展趋势

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无位置传感器无刷直流电机控制研究

无位置传感器无刷直流电机控制研究

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作者：丁铭中国科学院研究生院

学位级别：硕士

本文针对利用脉宽调制下降沿采样法采样、反电动势法确定换相时刻的算法研究分析，提出了一种三点PWM采样点确定反电动势过零点的算法，并通过DSP30F4012芯片软件控制电机运行加以实现，实验结果说明采用3个PWM采样点确定反电动势过零... 详细信息

本文针对利用脉宽调制下降沿采样法采样、反电动势法确定换相时刻的算法研究分析，提出了一种三点PWM采样点确定反电动势过零点的算法，并通过DSP30F4012芯片软件控制电机运行加以实现，实验结果说明采用3个PWM采样点确定反电动势过零点的方法比其他PWM点数确定过零点的方法在保证系统稳定运行条件下具有最宽的速度范围和最大的带载能力。同时得出另外的结论:在同等其他条件下，低速时采用PWM-ON-PWM调制方式因为效率最高所以具有优势;速度较高时ON-PWM调制方式更加具有可取性，因为此时ON-PWM调制方式带载能力远高于PWM-ON-PWM调制方式，而两者效率此时几乎一样。最后又实现了利用Altera公司EP1C3T100C8型号的低端FPGA芯片对直流无刷电机控制，通过修改一些简单的算法，避免了乘法，除法运算，大大减少了FPGA逻辑资源的消耗，并且最低转速能降低至100rpm远低于DSPIC30F4012芯片软件控制的580rpm(极对数时3的电机而言)。

关键词：直流无刷电机脉宽调制无位置传感器可编程逻辑器件

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无位置传感器BLDCM控制器的研发

无位置传感器BLDCM控制器的研发

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作者：余文涛东华理工大学

学位级别：硕士

随着电力电子技术的不断向前发展，无刷直流电机BLDCM（Brushless DirectCurrent Motor）的控制技术已经越来越成熟和可靠，BLDCM在许多工业领域已经得到了广泛的应用。BLDCM的优点是没有机械换相装置和控制比较简单，在电动汽车、伺服... 详细信息

随着电力电子技术的不断向前发展，无刷直流电机BLDCM（Brushless DirectCurrent Motor）的控制技术已经越来越成熟和可靠，BLDCM在许多工业领域已经得到了广泛的应用。BLDCM的优点是没有机械换相装置和控制比较简单，在电动汽车、伺服控制系统、井下作业动力装备等领域有非常大的应用前景。因此可以相信在未来的时间里，BLDCM将会在动能应用的相关领域里得到更大的发展。本文首先论述了BLDCM的发展历史、现在状况和未来的发展趋势。其次阐述了BLDCM的组成结构、工作原理、运行特性和数学模型。之后详细的分析了位置传感器的工作原理并详细介绍了应用于本文的基于反电势的转子位置检测方法。论文设计了一种由无位置传感器构成的BLDCM控制系统，它能驱动需要长时间运行的井下排气设备，有效排除传统的有刷电机机械换相带来的瓦斯爆炸的危险。无位置传感器控制技术的应用能让BLDCM的结构更加紧凑，设计更加简单，功能更加强大。根据项目的要求和特点，控制器采用瑞萨公司的单片机R8C/2L作为主控芯片。R8C/2L是电机驱动专用芯片，它在电机驱动方面具有先天性的优势，它使得整个控制器电路更加简洁，系统更加可靠，编程也更加方便。控制器电路的硬件部分按照其功能进行了具体的阐述。软件部分采用模块化的方法进行设计，编制出主要模块的流程图，在一些重要功能的实现上，给出了程序设计的基本方法。基于上述设计结果，研制出了BLDCM控制器并测试其性能，对测得的实验数据进行了分析。实验结果证明了该无位置传感器BLDCM控制器符合其基本控制理论，控制器系统设计正确，运行状态良好。

关键词：无刷直流电机无位置传感器反电动势单片机

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车用永磁同步电机无位置传感器控制研究

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机械设计与制造 2013年第4期 172-175页

作者：周鹤周雅夫周心炜西安交通大学自动化科学与技术系陕西西安710049 大连理工大学汽车工程学院辽宁大连116024 浙江大学机械工程自动化系浙江杭州310058

电机在运行过程中,由于惯性的存在使电机的转速不能突变,可以认为是一个匀速运行过程。利用这个性质,通过测量电机一个或几个周期时间来估算下一个或下几个周期大小,根据周期大小来估算电机转速。通过电机运行过程中产生的感应电势过零... 详细信息

电机在运行过程中,由于惯性的存在使电机的转速不能突变,可以认为是一个匀速运行过程。利用这个性质,通过测量电机一个或几个周期时间来估算下一个或下几个周期大小,根据周期大小来估算电机转速。通过电机运行过程中产生的感应电势过零点来估算下几个周期任意时刻的相位角,估算磁场位置,代替位置传感器测得的角度,从而实现电机无位置传感器矢量控制。通过台架实验证明,该方法能提高电机控制的可靠性和安全性,具有良好的容错能力,是车用驱动电机辅助控制一个不错的措施。

关键词：无位置传感器永磁同步电机反电动势 DSP

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电动汽车动力电池的液体加热循环泵电机控制策略研究

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仪器仪表与分析监测 2024年第3期 1-6页

作者：施东亮陈永军周涛长江大学电子信息与电气工程学院湖北荆州434023 国网湖北省电力有限公司荆州供电公司湖北荆州434023

电池加热技术有助于改善低温下电动汽车电池组的工作性能。液体加热技术的加热效率高,温度一致性好,是目前主要研究和应用的电池加热技术之一。循环泵是液体加热中液体循环的动力来源,循环泵的控制策略是整个液体加热系统控制的关键。... 详细信息

电池加热技术有助于改善低温下电动汽车电池组的工作性能。液体加热技术的加热效率高,温度一致性好,是目前主要研究和应用的电池加热技术之一。循环泵是液体加热中液体循环的动力来源,循环泵的控制策略是整个液体加热系统控制的关键。本文选择永磁同步电机作为加热系统循环泵电机,并设计了一种基于滑模观测器的电机无感控制方案,以提高电动汽车电池加热系统的加热性能。最后,通过仿真平台的测试结果,验证了本文提出的控制方案可有效提升系统性能。

关键词：电池低温加热永磁同步电机滑模控制无位置传感器

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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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