检索结果-内蒙古大学图书馆

电机与控制应用 2012年第4期39卷 37-42页

作者：黄晓凡北京市普利门电子科技有限公司北京100041

无位置传感器永磁同步陀螺电机的起动及稳态运行性能取决于伺服控制系统的控制策略。以DSP芯片ADMC300为主控芯片,详细论述了将扩展卡尔曼滤波(EKF)应用于航天陀螺稳定平台中的无位置传感器两相永磁同步陀螺电机系统中的起动及稳态运行... 详细信息

无位置传感器永磁同步陀螺电机的起动及稳态运行性能取决于伺服控制系统的控制策略。以DSP芯片ADMC300为主控芯片,详细论述了将扩展卡尔曼滤波(EKF)应用于航天陀螺稳定平台中的无位置传感器两相永磁同步陀螺电机系统中的起动及稳态运行控制方法和相关软硬件设计。试验结果表明:相比较传统的利用反电势过零换相控制方法,利用EKF方法可以使电机起动更快,获得转子位置信号更多。

关键词：无位置传感器永磁同步陀螺电机扩展卡尔曼滤波

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居家用风机类负载无感驱动系统研究

居家用风机类负载无感驱动系统研究

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作者：郑富强东华大学

学位级别：硕士

每年风机、水泵类器械耗电量超全国发电总量的30%，且运行效率比国外低20%左右。随着对起动平稳、运行效率、噪音控制的要求提高，传统交流异步电机已无法满足以立扇、吊扇、冷暖风机为代表的居家用风机的控制要求。无刷直流电机（BLDC... 详细信息

每年风机、水泵类器械耗电量超全国发电总量的30%，且运行效率比国外低20%左右。随着对起动平稳、运行效率、噪音控制的要求提高，传统交流异步电机已无法满足以立扇、吊扇、冷暖风机为代表的居家用风机的控制要求。无刷直流电机（BLDCM）具有低速扭矩大、噪音低、效率高、功率因数高、维护方便等优点。无位置传感器的BLDCM更具有结构简单、成本低、高效节能、可靠性高等附加优点，是居家用风机类负载驱动电机的极佳选择。\n 研读大量国内外关于无位置传感器控制技术的文献后，本文选择对控制系统自身参数依赖性低、输入响应快、鲁棒性强的滑模观测器作为控制系统转子位置观测器。为解决风机负载无位置传感器控制在低速运行时转子位置观测困难的问题，本文结合叶素动量理论对风机负载数学建模，将被控电机在旋转同步坐标系中的阻抗矩阵对称变形。对驱动电机（BLDCM）在两相静止坐标系中重构对称阻抗矩阵数学模型。根据该数学模型在电机运行时扩展反电势同时与电机转速和定子电流微分值两者皆相关的特性，设计基于饱和函数的滑模观测器，实现电机低速运行时转子位置和角速度观测。结合风机负载特性、控制策略和滑模观测器进行系统仿真，验证驱动系统的可行性。\n 驱动器由软件和硬件两部分组成。硬件部分以STM32F302R8T6为主控芯片，设计主控模块、电源模块、信号采集模块、驱动模块、通讯模块和速度检测模块的原理图及PCB布局。软件部分包括主程序和中断服务程序设计。主程序又分为系统初始化和主循环两部分，其中主循环负责电机状态控制和RS232串口上位机通讯等基础功能。ADC中断服务程序负责电机起动、滑模观测器运算、矢量控制运算和PI调节在内的主要功能软件实现。\n 搭建调试和试验平台，通过实验将软硬件控制系统完善。本文对控制系统的起动性能、滑模观测器估测性能及居家用风机负载电机运行性能进行分析，验证了研究的风机类负载驱动控制系统的可行性。

关键词：居家用风机负载驱动电机无位置传感器控制系统

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PMSM改进滑模观测器无传感器控制系统研究

PMSM改进滑模观测器无传感器控制系统研究

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作者：卞文月哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

采用滑模算法的永磁同步电机（PMSM）无传感器控制系统由于兼具结构简单、效率高、鲁棒性好等诸多优点,在工业控制领域市场占比逐渐扩大。然而基于传统滑模算法（TSMO）的PMSM控制系统抖振误差大,不能满足机床、机器人、纯电动汽车等领... 详细信息

采用滑模算法的永磁同步电机（PMSM）无传感器控制系统由于兼具结构简单、效率高、鲁棒性好等诸多优点,在工业控制领域市场占比逐渐扩大。然而基于传统滑模算法（TSMO）的PMSM控制系统抖振误差大,不能满足机床、机器人、纯电动汽车等领域对控制精度要求较高的需求。因此,研究改进的滑模观测器使其在有效抑制抖振的同时提高估算精度具有非常重要的工程意义。本文从PMSM的数学模型出发,确立了SVPWM矢量控制方案及id=0的控制策略,分析了TSMO无感控制系统构建方法并对其进行改进。针对TSMO中存在的高频抖振、电机转子位置估算误差大的问题,采用增设次级反电势观测器的方法,将反电势观测信号作为反馈引入滑模算法中,构成反电势-滑模（BEO-SMO）两级观测方程,得到了更为平滑和准确的反电势信号,从而实现转子位置的高精度跟踪。通过Lyapunov稳定性理论证明其收敛性,理论分析表明,增设二级观测器后的BEO-SMO具有卡尔曼滤波效果,相当于对反电势信号进行二次滤波,同时避免了相移问题,极大地抑制了抖振,增强了系统鲁棒性。另外,通过改变切换函数、锁相环等方式进一步降低系统抖振。在MATLAB中搭建TSMO和BEO-SMO仿真模型,对本文所提算法的可行性和有效性进行验证。对比于TSMO仿真分析结果,增设反电势观测器后的控制系统能有效抑制抖振,提高转子位置的估算精度,动态响应特性更好。最后,以TMS320F28335和PS21865为核心元件搭建了PMSM无感控制系统实验平台,对所提出的基于BEO-SMO观测器的PMSM无传感器控制系统进行验证,实验结果表明该控制系统能够保持良好的运行特性,无感算法估算精度满足要求。

关键词：永磁同步电机无位置传感器滑模观测器反电势观测器抖振抑制

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一种电磁开关的全过程动铁心位移估计方法

一种电磁开关的全过程动铁心位移估计方法

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作者：汤龙飞谌浩 350108 福建省福州市闽侯县福州大学城乌龙江北大道2号福州大学

本发明提出一种电磁开关的全过程动铁心位移估计方法，包括以下步骤；步骤S1、收集电磁开关静态时的线圈电流数据、磁链数据、电磁吸力数据并建立数据集；步骤S2、依据电磁开关的二元对应关系，采用BP神经网络对数据集中静态的线圈电流... 详细信息

标准号: CN113268868B

本发明提出一种电磁开关的全过程动铁心位移估计方法，包括以下步骤；步骤S1、收集电磁开关静态时的线圈电流数据、磁链数据、电磁吸力数据并建立数据集；步骤S2、依据电磁开关的二元对应关系，采用BP神经网络对数据集中静态的线圈电流数据、磁链数据、电磁吸力数据的映射关系进行拟合，建立神经网络模型；步骤S3、检测电磁开关的线圈电压、线圈电流并根据电压平衡方程计算对应的磁链，把线圈电流、磁链输入神经网络模型，输出电磁吸力F_x；步骤S4、把电磁吸力F_x代入电磁开关的电磁机构的机械运动方程，得出动铁心的位移；本发明实现了电磁开关全过程位移估计，方便后续电磁开关无位置传感器的速度或位移闭环控制等高性能控制策略的开发。

关键词：电磁开关电磁吸力线圈电流磁链位移估计机械运动二元对应关系神经网络模型输入神经网络无位置传感器高性能控制闭环控制电磁机构电压平衡方程计算数据集中线圈电压映射关系动铁心数据集铁心拟合输出检测开发

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无位置传感器变频空调压缩机驱动系统参数辨识研究

无位置传感器变频空调压缩机驱动系统参数辨识研究

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作者：陈明中南大学

学位级别：硕士

直流变频空调具有能效高、振动噪声低等优点，已成为家用空调市场的主导产品。压缩机是变频空调的核心部件，由直流无刷电机(BLDCM)驱动，构成驱动压缩一体化的密闭机组，使速度和位置传感器安装难度与维护成本大大增加。因此，直流变... 详细信息

直流变频空调具有能效高、振动噪声低等优点，已成为家用空调市场的主导产品。压缩机是变频空调的核心部件，由直流无刷电机(BLDCM)驱动，构成驱动压缩一体化的密闭机组，使速度和位置传感器安装难度与维护成本大大增加。因此，直流变频空调压缩机驱动控制系统实质上是一个无位置传感器BLDCM控制系统。无位置传感器电机控制的关键是对电机转子速度与位置的实时精确估计，估计方法离不开准确的数学模型。在对电机参数准确辨识的基础上，本文主要研究BLDCM的参数辨识和无位置传感器速度估计方法。\n 首先，在建立直流无刷电机的数学模型和阐述矢量控制系统的工作原理的基础上，根据电机电压方程，采用可控的PWM调制电压作为激励，采集响应电流，实现对电机参数的辨识，并分析了逆变器IGBT导通压降和母线电压波动等因素对辨识精度的影响。\n 其次，针对矢量控制系统无速度传器的问题，提出了一种带锁相环(PLL)滤波的Luenberger观测器的速度估计方法。该方法根据辨识所得到的电机参数，建立BLDCM两相静止坐标系下的状态方程。利用Luenberger观测器计算出BLDCM的两相静止坐标系下的反电动势分量，从而估计出转子位置与速度。由于BLDCM定子是集中绕组，使反电动势波形畸变严重，导致估计结果受噪声干扰明显，针对此缺点，设计锁相环对反电动势中的噪声滤波，提高了速度及位置观测精度和抗干扰能力。在Matlab/Simulink平台上验证提出的转子速度与位置辨识方法的有效性。\n 最后，在基于STM32的实验平台上进行了实验验证。实验结果表明:采用的参数辨识方法可以准确获得电机模型的参数，所提出的速度估计方法能够在较宽的调速范围内准确地估计出速度及转子位置，系统稳态精度高、响应速度快，便于实际的工程应用。

关键词：无位置传感器直流变频空调直流无刷电机参数辨识锁相环矢量控制

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无位置传感器直流无刷电机控制系统的设计与实现

无位置传感器直流无刷电机控制系统的设计与实现

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作者：王海波东南大学

学位级别：硕士

无刷直流电动机(Brushless Direct Current Motor，简称BLDCM)是随着电力电子技术的发展和新型永磁材料的出现而迅速发展起来的一种新型机电一体化电机，具有结构简单、运行可靠、维护方便、调速性能好等优点，在无刷直流电机的控制中... 详细信息

无刷直流电动机(Brushless Direct Current Motor，简称BLDCM)是随着电力电子技术的发展和新型永磁材料的出现而迅速发展起来的一种新型机电一体化电机，具有结构简单、运行可靠、维护方便、调速性能好等优点，在无刷直流电机的控制中，转子位置信号的准确性直接关系到控制系统的稳定性，而通过位置传感器检测转子位置的方法存在许多弊端，因此，对无刷直流电动机无位置传感器控制技术的研究具有较好的应用前景。\n 首先，本文采用了直接反电动势法对无刷直流电机转子位置进行检测，针对电机运行的状态，提出了PWM导通时测量反电动势的方法，以满足PWM需100％导通的场合，同时对PWM关断时测量反电动势的方法进行了优化，减小了因忽略开关管和二极管正向导通压降带来的测量反电动势的误差。通过这两种测量方法可以使电机在高速和低速运行时都能准确的换相。\n 其次，本论文设计了以STM8S903K3为控制核心的低成本、小体积的硬件系统，包括功率变换单元，模拟信号采样电路，驱动电路，独创的新型BUCK辅助电源电路等，其中对驱动电路和模拟信号采样电路都进行了优化。\n 最后，通过实验数据表明，用直接反电动势可以很好的实现直流无刷电机无位置传感器的控制，达到了很好的控制效果，并且简化了系统的硬件电路，控制简单。

关键词：无刷直流电动机无位置传感器 STM8S903K3控制器反电动势法控制系统

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方波无刷直流风机无传感器控制器设计

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电机与控制应用 2020年第2期47卷 66-71页

作者：黄其王迪曹纪超胡斌西北工业大学自动化学院陕西西安710072 贵州航天林泉电机有限公司贵州贵阳550081

无刷直流风机大量应用在电子设备的散热系统中,通常要求风机体积小、风量大、调速方便。针对一款12 V无刷直流风机设计控制器,为了降低风机控制器的成本、缩小体积,所有电子元器件均采用表贴式国产化产品,控制器采用无位置传感器方波控... 详细信息

无刷直流风机大量应用在电子设备的散热系统中,通常要求风机体积小、风量大、调速方便。针对一款12 V无刷直流风机设计控制器,为了降低风机控制器的成本、缩小体积,所有电子元器件均采用表贴式国产化产品,控制器采用无位置传感器方波控制算法,风机通过反电动势(EMF)过零点判断换相位置,采用“三段式”起动。最后制作风机样机并搭建试验平台,对风机的起动性能、风压和流量进行测试,试验结果验证了控制器方案的合理性。

关键词：无刷直流风机散热系统无位置传感器方波控制器

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基于MRAS的永磁同步电机无传感器矢量控制

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电气开关 2020年第4期58卷 71-76页

作者：张一博林荣文杨永乐福州大学电气工程与自动化学院福建福州350108

对于机械传感器的使用增加了系统的成本、故障率等问题,本文是基于模型参考自适应系统(MRAS)设计了永磁同步电机(PMSM)无传感器矢量控制系统。介绍了MRAS算法,推导出在该算法中PMSM转速与转角的计算公式,给出了矢量控制系统的自适应律选... 详细信息

对于机械传感器的使用增加了系统的成本、故障率等问题,本文是基于模型参考自适应系统(MRAS)设计了永磁同步电机(PMSM)无传感器矢量控制系统。介绍了MRAS算法,推导出在该算法中PMSM转速与转角的计算公式,给出了矢量控制系统的自适应律选择,并验证了其满足Popov超稳定性条件。最后通过MATLAB/Simulink仿真软件搭建了仿真模型,仿真结果表明所设计的基于MRAS无传感器调速系统在负载突变以及转速动态变化等工况下,动态性能良好,具用较强的鲁棒性。

关键词：无位置传感器 PMSM MRAS 自适应率 simulink

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一种无传感器永磁同步电机初始位置检测方法

一种无传感器永磁同步电机初始位置检测方法

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作者：刘学友王宏民宋承霖 150080 黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路52号

本发明涉及一种无传感器永磁同步电机初始位置检测方法，属于电机控制领域。为了解决无位置传感器内置式永磁同步电机的起动问题，提出了一种改进的基于方波信号注入的转子初始位置估计方法。代替传统的正弦电压注入，方波电压信号被注... 详细信息

标准号: CN113114077A

本发明涉及一种无传感器永磁同步电机初始位置检测方法，属于电机控制领域。为了解决无位置传感器内置式永磁同步电机的起动问题，提出了一种改进的基于方波信号注入的转子初始位置估计方法。代替传统的正弦电压注入，方波电压信号被注入定子绕组以获得磁极位置。基于饱和和显著性原理，采用电压脉冲注入法识别磁体极性。利用方波电压注入检测磁极位置，无需低通滤波器和时间延迟即可计算出误差信号。

关键词：磁极位置内置式永磁同步电机初始位置检测方波电压信号无位置传感器永磁同步电机转子初始位置低通滤波器磁体极性电机控制电压脉冲定子绕组方波电压方波信号无传感器误差信号正弦电压传统的显著性注入法起动饱和检测改进

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一种电机恒输入功率的控制方法和装置

一种电机恒输入功率的控制方法和装置

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作者：于华平陈范 511450 广东省广州市番禺区大龙街金龙路193号之十六401、501、604

本发明提供了一种电机恒输入功率的控制方法和装置，所述方法包括：获取电机的恒输入功率指令值、直流母线电压以及预设参数；其中，所述恒输入功率指令值根据负载特性确定；将所述恒输入功率指令值折算为第一功率计算值；根据所述直流... 详细信息

标准号: CN115001339A

本发明提供了一种电机恒输入功率的控制方法和装置，所述方法包括：获取电机的恒输入功率指令值、直流母线电压以及预设参数；其中，所述恒输入功率指令值根据负载特性确定；将所述恒输入功率指令值折算为第一功率计算值；根据所述直流母线电压和所述预设参数计算所述电机当前输入功率的第二功率计算值；将所述第一功率计算值作为恒输入功率控制的给定，所述第二功率计算值作为对所述给定的反馈，实现电机的恒输入功率控制。相比于现有技术，实现了在无位置传感器情况下的恒功率控制，可以匹配不同数量、不同类型的负载产品；不需要增加电流采样回路，且无需使用霍尔传感器等位置传感器，因此不增加硬件成本。

关键词：输入功率功率计算电机输入功率控制直流母线电压预设参数指令电流采样回路无位置传感器方法和装置恒功率控制霍尔传感器位置传感器负载特性硬件成本折算匹配反馈

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