检索结果-内蒙古大学图书馆

基于DSP的无位置传感器BLDCM电流换相控制研究及系统实现

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电气自动化 2002年第3期24卷 12-14页

作者：张世磊许镇琳赵恩旭天津大学自动化学院

针对具有梯形反电动势波形的直流无刷电动机(BLDCM)无位置传感器的控制,本文提出一种定子电流换相控制策略及电机起动切换算法,同时设计了全数字控制系统。这种严谨算法为系统的高性能控制提供了良好运行平台。

关键词： DSP 无位置传感器 BLDCM 电流换相控制永磁无刷直流电动机

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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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无刷直流电动机无位置传感器驱动系统

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微特电机 2004年第1期32卷 31-33页

作者：冼峰峰周顺荣王微子上海交通大学上海200030

介绍了无刷直流电机采用无位置传感器控制策略时转子位置检测的一种方法。该方法利用电机三相绕组端电压经逻辑运算处理后得到一系列逆变器触发信号 ,用简单的电子电路实现直流无刷电机无位置传感器的驱动控制。实验证明该方法是正确、... 详细信息

介绍了无刷直流电机采用无位置传感器控制策略时转子位置检测的一种方法。该方法利用电机三相绕组端电压经逻辑运算处理后得到一系列逆变器触发信号 ,用简单的电子电路实现直流无刷电机无位置传感器的驱动控制。实验证明该方法是正确、有效的。

关键词：无刷直流电动机无位置传感器驱动系统逆变器控制策略电力电子技术电子元器件

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基于高频方波电压注入法的SM-PMSM无位置传感器控制方法

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电力科学与技术学报 2015年第3期30卷 40-45页

作者：陈长凯曾祥君长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410004

以面贴式永磁同步电机为研究对象,建立高频信号注入时永磁同步电机的响应模型,研究基于高频方波电压信号注入的无位置传感器控制方法,并针对旋转坐标系和静止坐标系分别设计相应的转子位置观测器。这2种转子位置观测器可以有效减少低通... 详细信息

以面贴式永磁同步电机为研究对象,建立高频信号注入时永磁同步电机的响应模型,研究基于高频方波电压信号注入的无位置传感器控制方法,并针对旋转坐标系和静止坐标系分别设计相应的转子位置观测器。这2种转子位置观测器可以有效减少低通滤波器的使用个数,保证转子位置的估计精度,提高系统的控制带宽,并加快系统的快速响应性能。MATLAB/Simulink仿真结果验证了该方法的可行性与有效性。

关键词：面贴式永磁同步电机无位置传感器高频方波电压注入位置观测器

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基于滑模和自适应控制的无位置传感器PMSM换相研究

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机床与液压 2020年第14期48卷 105-109,118页

作者：苏闯侯龙孙梦瑶河南农业职业学院信息工程学院河南郑州451450 西安热工研究院有限公司陕西西安710054

永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制系统是目前电机控制领域研究热点。针对无霍尔传感器的电机换相控制,提出采用滑模控制检测反电动势过零点,完成电机换相。为了得到精确的反电动势观测值并且减弱滑模控制的抖振现象,构建一种新型切... 详细信息

永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制系统是目前电机控制领域研究热点。针对无霍尔传感器的电机换相控制,提出采用滑模控制检测反电动势过零点,完成电机换相。为了得到精确的反电动势观测值并且减弱滑模控制的抖振现象,构建一种新型切换函数代替传统符号函数。应用李雅普诺夫稳定性理论,对滑模控制中的增益进行计算。为了解决转速计算中,因为求导微分环节影响PMSM转速控制,应用自适应算法计算转速。通过仿真和实验分析,验证所提方案能够准确得到PMSM反电动势和转速,实现PMSM精确换相控制。

关键词：永磁同步电机无位置传感器滑模控制自适应算法

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内置式永磁同步电动机无位置传感器控制策略

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工矿自动化 2019年第5期45卷 85-91页

作者：谷明月刘艳唐山科技职业技术学院智能制造系河北唐山063000

为改善中高速永磁同步电动机无位置传感器控制的稳态、动态性能,并针对电动机反转时传统的正交锁相环不能有效运行的问题,提出了一种基于超螺旋滑模观测器与改进正交锁相环的内置式永磁同步电动机无位置传感器控制策略。在两相静止坐标... 详细信息

为改善中高速永磁同步电动机无位置传感器控制的稳态、动态性能,并针对电动机反转时传统的正交锁相环不能有效运行的问题,提出了一种基于超螺旋滑模观测器与改进正交锁相环的内置式永磁同步电动机无位置传感器控制策略。在两相静止坐标系下,使用超螺旋函数取代传统滑模观测器的开关函数构建超螺旋滑模观测器,可充分抑制滑模抖振,同时避免了低通滤波器的使用,解决了低通滤波器带来的相位延迟与幅值衰减问题;改进的正交锁相环算法避免了正切函数的使用,利用一种简单的反电动势信号重构策略获取误差信号,相比于基于正切函数的正交锁相环算法更简单有效,能够使电动机反转运行,且在运行过程中转速与位置估计误差较小。仿真结果验证了该控制策略的可靠性和有效性。

关键词：内置式永磁同步电动机无位置传感器超螺旋滑模观测器正交锁相环反转 STA-SMO

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无刷直流电机无位置传感器起动控制与逆变器故障诊断研究

无刷直流电机无位置传感器起动控制与逆变器故障诊断研究

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作者：王强南京航空航天大学

学位级别：博士

无刷直流电机具有结构简单、维护方便、调速性能好、运行效率高等优点,广泛应用于商业、工业、航空航天等领域。本文对无刷直流电机无位置传感器起动控制技术、驱动系统逆变器开路故障诊断方法,以及无刷直流电机在电动自行车中的应用等... 详细信息

无刷直流电机具有结构简单、维护方便、调速性能好、运行效率高等优点,广泛应用于商业、工业、航空航天等领域。本文对无刷直流电机无位置传感器起动控制技术、驱动系统逆变器开路故障诊断方法,以及无刷直流电机在电动自行车中的应用等进行了深入研究,主要成果如下:（1）提出一种转子初始位置检测方法。分析了无刷直流电机在施加电压矢量过程中,电流、电压、电感等参数的变化规律,建立了非导通相端电压变化趋势与导通相绕组电感比值、导通相绕组电感比值与转子初始位置之间的关系。在此基础上提出了一种向电枢绕组施加三个电压矢量,分别检测各电压矢量下非导通相端电压的变化趋势,将转子初始位置估计在60°范围内的方法。当转子位于临界扇区时,结合转子所需的运动方向判断其所在扇区。实验结果验证了该方法的有效性。（2）针对无位置传感器无刷直流电机起动性能易受负载影响的问题,提出了一种基于直接反电势的闭环起动方法。分析了加速过程中依据非导通相端电压进行换相的原理,提出了换相点端电压阈值的确定方法。加速过程中,在PWM周期中的ON时刻采样非导通相端电压,并与设定的阈值进行比较来确定换相点;自同步运行状态下,通过非导通相反电势过零点延迟30°来确定换相点。该方法实现了电机起动过程中位置的闭环控制,在变负载条件下均能顺利起动。实验结果表明了所提方法的有效性。（3）针对H-PWML-ON和H-ONL-PWM两种调制方式下的无刷直流电机驱动系统逆变器的开路故障,提出了一种在线诊断方法。通过分析逆变器在正常工作与开路故障两种状态下导通相绕组的线电压,将PWM周期内ON与OFF时的线电压差值作为故障检测的特征量,综合相邻两个工作模式下的故障状态定位出具体的开路功率管。利用AD分时复用策略,实现低成本的线电压差估计。最大诊断时间为1个电周期。该方法采用电压型特征量,诊断结果不受开环、闭环控制等策略的影响。实验结果表明了所提方法的有效性。（4）研究了无刷直流电机在电动自行车中的应用。为提高电动自行车用无刷直流电机控制系统无位置传感器控制性能、降低转矩脉动、提高运行可靠性,研发了双模电动自行车控制系统。设计了两种无位置传感器控制方法:基于比较器的反电势转子位置检测法、基于AD采样的直接反电势转子位置检测法,及对应的起动控制策略;设计了一种双模自动切换方法;设计了一种基于母线电流的换相转矩脉动抑制方法;提出了一种智能识别霍尔位置传感器信号与绕组对应关系的方法。

关键词：无刷直流电机无位置传感器转子初始位置起动逆变器故障诊断换相转矩脉动电动自行车

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基于自适应滑模观测器无位置传感器PMSM控制方法研究

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微电机 2020年第12期53卷 60-66页

作者：姚艳艳张会娟刘建娟吴才章陈红梅河南工业大学电气工程学院郑州450000

针对无位置传感器永磁同步电机控制存在的转子位置与转速估计精度不高的问题,结合自适应算法设计了一种新型的自适应滑模观测器。滑模自身机制引起的系统抖振问题是影响电机转子位置与转速估计的最大因素。为了降抖减振,采用连续的sigm... 详细信息

针对无位置传感器永磁同步电机控制存在的转子位置与转速估计精度不高的问题,结合自适应算法设计了一种新型的自适应滑模观测器。滑模自身机制引起的系统抖振问题是影响电机转子位置与转速估计的最大因素。为了降抖减振,采用连续的sigmoid阈值函数代替sign符号函数;提出一个反电动势自适应估计环节代替传统的低通滤波器,提高反电动势估计精度;此外为了降低转子位置及其转速的估计误差,采用锁相环对其进行估计。最后,基于200W的PMSM搭建实验平台对上述改进算法进行验证。结果表明:电机转子位置与转速估计稳态误差分别为0.129 rad、79 r/min,能够实现无位置传感器PMSM高精度控制。

关键词：永磁同步电机无位置传感器自适应滑模观测器锁相环

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永磁同步电机脉振高频信号注入无位置传感器技术研究

永磁同步电机脉振高频信号注入无位置传感器技术研究

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作者：刘颖南京航空航天大学

学位级别：博士

永磁同步电机因其具有结构简单、功率密度高和效率高等优点，成为了电气传动系统驱动电机的发展趋势。在永磁同步电机控制系统中，转子位置与转速信息必不可少，常用同轴安装的机械式位置传感器直接测量；然而，机械式位置传感器会增加... 详细信息

永磁同步电机因其具有结构简单、功率密度高和效率高等优点，成为了电气传动系统驱动电机的发展趋势。在永磁同步电机控制系统中，转子位置与转速信息必不可少，常用同轴安装的机械式位置传感器直接测量；然而，机械式位置传感器会增加系统的体积和成本，并限制该系统在一些高温、强腐蚀性场合的运用。为克服这些弊端，无位置传感器技术被提出并受广泛关注，成为了当前电气传动领域最为活跃的研究方向之一。本文对永磁同步电机无位置传感器控制技术的研究现状进行了综述，研究表明，实现电机低速时转子位置与转速估计的难度较大。因此，本文紧紧围绕表贴式永磁同步电机的零速和低速时无位置传感器控制，采用脉振高频信号注入法进行了深入的研究。首先分析了永磁同步电机的结构特点、数学方程和矢量控制策略，对有位置传感器下转速、电流双闭环系统进行了仿真和实验分析。进而，采用无位置传感器技术，针对零速和低速时控制，分析了三种传统高频信号注入法无位置传感器的基本原理和实现方法，它们分别是旋转高频电压注入法、旋转高频电流注入法和脉振高频电压注入法。而本文以表贴式永磁同步电机为研究对象，前两种方法要求电机具有明显的结构凸极性，只有最后一种方法能够用于无结构凸极性的表贴式永磁同步电机。实现永磁同步电机无位置传感器控制的首要问题是转子初始位置检测，本文提出了一种表贴式永磁同步电机转子初始位置检测的新方法。它是基于定子电感非线性饱和特性，在估计的两相旋转坐标系的直轴上注入高频电压信号，通过闭环调节得到转子位置初次估计值，再利用不同磁极下直轴等效电路时间常数不同的特性，判断出估计直轴正方向，结合初次估计值，得到正确的初始位置信息。该方法在任意初始位置情况下能够快速、准确地检测出转子初始位置，而且系统无需改变或添加硬件电路。检测到转子初始位置后，需要进行零速和低速时无位置传感器控制。在对传统脉振高频电压注入法进行了深入分析的基础上，提出了一种新型脉振高频电压注入无传感器零速和低速的控制方法及位置估计误差补偿策略。首先，在建立电机高频模型时考虑了定子相绕组电阻的影响，设计了转子位置与转速估计系统，并提出了一种新的调制信号形式，克服了不同参数下电机高频阻抗变化可能导致位置估计系统不稳定的缺点，实现了电机起动和低速时无位置传感器控制系统可靠运行；其次，针对随着转速的升高，转子位置估计值与实际值之间的误差会逐渐变大的问题，分析了电压方程中的反电动势和交叉耦合项的影响，提出了一种估计误差补偿策略，加入补偿后能够改善位置估计值对实际值的跟踪精度。在研究了脉振高频电压注入法的基础上，提出了一种新型脉振高频电流注入的低速无位置传感器控制方法。该方法是在估计的两相旋转坐标系的直轴上持续注入高频电流信号，通过检测电流环调节器输出的交轴电压，并对其进行适当的信号处理，从中提取出与转子位置估计误差的信息，对此误差量进行调节，可以获得转子位置与转速的估计值。该方法相较于传统脉振高频电压注入法，优点在于不仅省去了电流反馈时所必须的的两个低通滤波器，系统构成更简单；而且，估计系统不会受到电机定子绕组电阻和电感参数变化影响，稳定性更强。最后，设计了永磁同步电机控制系统的硬件平台和软件系统，对本文所提方法的理论分析和仿真研究进行了实验验证。

关键词：永磁同步电机无位置传感器低速初始位置检测脉振高频电压注入脉振高频电流注入

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内嵌式永磁同步电机无位置传感器混合控制方法

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浙江工业大学学报 2020年第1期48卷 1-6页

作者：徐建明徐文龙毛杰浙江工业大学信息工程学院

针对无位置传感器内嵌式永磁同步电机(Interior permanent magnet synchronous motor, IPMSM)速度控制问题,研究了一种宽调速范围的估计转子位置和速度的混合控制策略。在电机静止情况下,通过基于脉振高频电压和定向脉冲电压矢量的两步... 详细信息

针对无位置传感器内嵌式永磁同步电机(Interior permanent magnet synchronous motor, IPMSM)速度控制问题,研究了一种宽调速范围的估计转子位置和速度的混合控制策略。在电机静止情况下,通过基于脉振高频电压和定向脉冲电压矢量的两步注入法估计转子初始位置。电机启动后,低速段和中高速段分别采用基于龙伯格观测器(Luenberger observer, LBG)的脉振高频电压注入法和扩展电动势法(Extended electromotive force, eEMF)观测转子位置和速度。在切换区域,釆用加权方式实现两种估计方法的平滑过渡。最后通过IPMSM无位置传感器矢量控制实验系统验证了混合控制策略的有效性。

关键词：龙伯格观测器无位置传感器混合控制策略初始位置估计

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