检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：郑灼浙江大学

学位级别：博士

该文在对传统的步进电机控制做了分析研究的基础上,结合交流电机控制领域新兴的直接转矩控制技术,提出了基于DSP的无位置传感器步进电机数字化控制方案,并着重研究的控制系统的硬软件技术、数字控制技术和直接转矩控制技术.

关键词：步进电机控制系统数字化控制 DSP 直接转矩控制无位置传感器

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无刷直流电机无位置传感器直接转矩控制

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控制工程 2023年第3期30卷 487-493页

作者：王剑闫子壮浙江大学超重力研究中心浙江杭州310058

为提升无刷直流电机系统运行的可靠性和控制性能,提出了一种基于主矢量占空比调节的无刷直流电机无位置传感器直接转矩控制方法。首先,分析了不同电压矢量对转矩变化的影响,根据不同工况下电机运行特性和反电势过零点的检测条件,建立了... 详细信息

为提升无刷直流电机系统运行的可靠性和控制性能,提出了一种基于主矢量占空比调节的无刷直流电机无位置传感器直接转矩控制方法。首先,分析了不同电压矢量对转矩变化的影响,根据不同工况下电机运行特性和反电势过零点的检测条件,建立了新型的主矢量和副矢量选择表;在此基础上,以转矩跟踪误差最小为原则,推导了每个控制周期内主矢量和副矢量作用的占空比。所提出的方法可以提高转矩的稳态控制精度和动态响应速度,同时在副矢量作用下进行反电势过零点检测,可以降低电机转子位置的检测误差。最后,通过仿真验证了所提方法的理论正确性和可行性。

关键词：无刷直流电机直接转矩控制无位置传感器转矩波动抑制

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基于分数阶滑模观测器的BLDCM无位置传感器控制

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山东大学学报（工学版） 2017年第3期47卷 96-101,111页

作者：梁秋实赵志诚太原科技大学电子信息工程学院山西太原030024

为解决传统滑模观测器存在的抖振和相位延迟问题,将分数阶思想引入滑模观测器设计中,利用其传递能量缓慢的特点,结合无刷直流电机(brushless DC motor,BLDCM)线电压方程,设计出分数阶滑模观测器,避免了传统整数阶观测器中因低通滤波器... 详细信息

为解决传统滑模观测器存在的抖振和相位延迟问题,将分数阶思想引入滑模观测器设计中,利用其传递能量缓慢的特点,结合无刷直流电机(brushless DC motor,BLDCM)线电压方程,设计出分数阶滑模观测器,避免了传统整数阶观测器中因低通滤波器的存在引起观测值相位滞后,同时可以得到光滑的线反电动势估计值曲线,进而获得实时准确的换相信号和估算转速。仿真结果表明:本研究提出的方法,可以准确观测BLDCM线反电动势,实现其无位置传感器控制。

关键词：无刷直流电机无位置传感器滑模观测器分数阶线反电动势

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基于自抗扰控制器的永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统

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中国电机工程学报 2007年第3期27卷 18-22页

作者：孙凯许镇琳邹积勇天津大学电气与自动化工程学院天津市南开区300072

利用自抗扰控制器(ADRC)理论,提出一种新颖的永磁同步电动机(PMSM)无位置传感器矢量控制系统。控制系统的速度环采用ADRC速度调节器,将负载看作速度环的扰动量,由ADRC观测出并加以补偿,实现了“大误差,小增益；小误差,大增益”的非线性... 详细信息

利用自抗扰控制器(ADRC)理论,提出一种新颖的永磁同步电动机(PMSM)无位置传感器矢量控制系统。控制系统的速度环采用ADRC速度调节器,将负载看作速度环的扰动量,由ADRC观测出并加以补偿,实现了“大误差,小增益；小误差,大增益”的非线性控制,提高了系统的动静态性能和抗扰动能力；采用ADRC速度观测器,将转速和d轴电流对转矩电流环的耦合作用看作转矩电流环的扰动量,由ADRC将其观测出来,从而估计出电机实际转速。仿真和实验表明在0～1500r/min的调速范围内,转速估计准确,系统对负载的变化具有很强的鲁棒性,系统具有良好的动静态性能。

关键词：永磁同步电机速度调节器无位置传感器自抗扰控制器速度估计

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永磁容错电机无位置传感器矢量控制系统实现研究

永磁容错电机无位置传感器矢量控制系统实现研究

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作者：孙军浩大连海事大学

学位级别：硕士

电机及其控制系统作为电力传动的核心环节,往往会由于各种原因产生故障。尤其在医疗、核工业等对安全性要求较高的领域中,即便电机控制系统发生了较短时间的故障,都会产生不可估量的损失。永磁容错电机具有高可靠性和容错性,因而对于上... 详细信息

电机及其控制系统作为电力传动的核心环节,往往会由于各种原因产生故障。尤其在医疗、核工业等对安全性要求较高的领域中,即便电机控制系统发生了较短时间的故障,都会产生不可估量的损失。永磁容错电机具有高可靠性和容错性,因而对于上述领域的发展具有深远意义。在永磁容错电机控制系统中,目前多采用机械传感器获取电机的转子位置或转速信息,这些传感器虽然可以提供较为准确的数据信息,但同时也降低了系统的可靠性。因此,永磁容错电机无位置传感器控制技术成为电机控制领域的一个研究热点。本文主要研究了永磁容错电机无位置传感器控制技术,首先详细介绍六相永磁容错电机的基本结构及其数学模型、矢量控制系统的结构、一相开路容错控制策略和一相短路容错控制策略以及电流滞环跟踪控制策略等;其次着重分析滑模变结构的控制原理,并根据永磁容错电机的数学模型,研究基于滑模观测器的永磁容错电机的转子位置估计算法;再次针对六相永磁容错电机的结构特点,搭建基于TMS320F28335 DSP为核心的电机控制系统硬件实验平台,并设计调试基于滑模观测器的永磁容错电机无位置传感器控制系统软件。其中,实验平台硬件包括H桥逆变电路、电压电流检测电路、转子位置检测及信号调理电路、外围保护电路等。最后,在实验平台上对电机在无故障、一相开路故障状态下的矢量控制系统进行实验与分析,实验结果验证了本文提出的转子位置估计算法的正确性和可行性。

关键词：永磁容错电机无位置传感器滑模观测器 TMS320F28335

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基于准比例谐振电流调节器的无位置传感器矢量控制系统的研究

基于准比例谐振电流调节器的无位置传感器矢量控制系统的研究

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作者：洪鹏鹏浙江工业大学

学位级别：硕士

采用轴带发电装置的混合电力推进系统具有工作模式灵活、油耗低、污染少、升级成本低等优点,已成为船舶电力推进系统一个新的发展方向。随着无位置传感器技术的深入研究,对恶劣环境下工作的轴带发电机采用无位置传感器控制将成为船舶电... 详细信息

采用轴带发电装置的混合电力推进系统具有工作模式灵活、油耗低、污染少、升级成本低等优点,已成为船舶电力推进系统一个新的发展方向。随着无位置传感器技术的深入研究,对恶劣环境下工作的轴带发电机采用无位置传感器控制将成为船舶电机控制系统研究的热点方向。本文首先介绍了混合电力推进系统的发展状况及基本构成,并对永磁同步电机控制技术的发展状况和无位置传感器技术作了分析比较。接着在深入研究矢量控制理论和SVPWM算法的基础上,根据永磁同步电机数学模型详细设计了矢量控制调速系统,并用Matlab/Simiulink搭建仿真模型进行仿真实验。然后在滑模变结构的理论基础上,设计了基于永磁同步电机状态方程的滑模观测器。并引入卡尔曼滤波器,针对抖振问题采用以饱和函数替代开关函数的改进方法,实现了转子位置和转速的实时估算。接着介绍了比例谐振调节器,在此基础上设计了准比例谐振调节器,并与滑模观测器相结合设计了新的无位置传感器矢量控制系统,仿真结果表明滑模观测器具有很好的鲁棒性和可行性。最后以数字信号处理器TMS320F28335为核心设计了无位置传感器矢量控制系统,完成了控制系统的软硬件设计和调试。实验结果表明,采用准比例谐振电流调节器后,系统结构得到了简化,滑模观测器的性能也得到了一定程度的提高。

关键词：轴带发电机永磁同步电机无位置传感器滑模观测器准比例谐振

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无刷直流电机的无位置传感器控制技术研究

无刷直流电机的无位置传感器控制技术研究

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作者：赵朋成华南理工大学

学位级别：硕士

随着电力电子技术和功率半导体技术的发展，无刷直流电机用电子换相代替机械换相，使无刷直流电机不但具有直流电机的调速性能，而且克服了外置式位置传感器的诸多缺点，体积变得更小，可靠性更好，效率更高，进步拓宽了它的应用领域。... 详细信息

随着电力电子技术和功率半导体技术的发展，无刷直流电机用电子换相代替机械换相，使无刷直流电机不但具有直流电机的调速性能，而且克服了外置式位置传感器的诸多缺点，体积变得更小，可靠性更好，效率更高，进步拓宽了它的应用领域。因此，无刷直流电机的无位置传感器控制技术具有重要的研究意义和实用价值。本文以无刷直流电机的无位置传感器控制技术为研究内容，针对无刷直流电机的无位置传感器控制技术方面的几个关键问题，主要包括转子位置检测、转子预定位、PWM调制方式以及转矩脉动抑制等方面的问题，从理论和实践方面展开了较为全面的研究和讨论。本文首先介绍了无刷直流电机的基本工作原理及其数学模型，以此为基础，对无位置传感器转子位置检测中技术最成熟的反电势过零点检测法进行了分析，给出了检测到反电势过零点后再延迟30°电角度来确定换相点的方法。然后又对无刷直流电机的起动策略进行了讨论，对“三段式”起动法的原理、各阶段要点给出了详细的阐述，理论上分析了该方法的可行性。对于PWM调制方式的问题，在比较了几种常用PWM调制方式的基础上，本文选择了ON-PWM的调制方式，并分析了在该调制方式下换相转矩脉动产生的原因，提出了种简单有效的方法来抑制换相转矩脉动。论文在Matlab/Simulink环境下搭建了无刷直流电机双闭环控制系统的仿真模型并进行了系统的仿真实验，然后设计了基于TI公司DSP芯片TMS320F28015的无位置传感器控制系统，并对控制系统的硬件和软件设计作了详细介绍。最后，本论文对无位置传感器无刷直流电机控制系统的三段式起动、反电势过零点检测、换相转矩脉动抑制以及电流转速双闭环控制等环节进行了实验验证与分析，取得了预想的结果。

关键词：无刷直流电机无位置传感器反电动势过零换相转矩脉动抑制

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基于EKF无位置传感器永磁同步电动机控制系统的研究

基于EKF无位置传感器永磁同步电动机控制系统的研究

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作者：陈洁西南石油大学

学位级别：硕士

随着电机制造技术、电力电子技术、微型计算机技术、传感器技术、现代控制技术等支撑技术的快速发展,交流伺服控制技术得到了极大的进步。永磁同步电动机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)由于具有结构简单、体积小、功率... 详细信息

随着电机制造技术、电力电子技术、微型计算机技术、传感器技术、现代控制技术等支撑技术的快速发展,交流伺服控制技术得到了极大的进步。永磁同步电动机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)由于具有结构简单、体积小、功率因数高、效率高、转动惯量低、转矩电流比高等优点,在交流伺服控制系统的理论研究和实际应用中得到广泛重视。在实际永磁同步电动机控制系统的研究和设计中,多是采用转子上安装位置传感器来解决电机转子位置检测的问题。但是,在一些控制转台上安装位置传感器严重受到机械结构和环境的限制。为了解决这个问题,本文利用扩展卡尔曼滤波器(EKF)来估计永磁同步电动机转子的位置和速度,从而利用软件算法实现了机械位置传感器的功能。本文对基于EKF无位置传感器永磁同步电动机矢量控制系统进行研究。首先分析了永磁同步电动机在不同坐标系下的数学模型,选取了基于id=0的转子磁场定向控制策略,确立了双闭环矢量控制系统方案。其次,重点阐述了EKF的原理及递推算法,推导出了永磁同步电动机在静止坐标系下的卡尔曼状态方程,并对其进行了离散化处理,最终构建了基于EKF状态估计器的矢量控制系统。为了验证该控制系统的可行性,本文基于Matlab/Simulink仿真平台建立了PMSM矢量控制系统仿真模型,并进行了大量的仿真实验,仿真结果表明矢量控制可以获得良好的控制性能。在此基础上,利用EKF估计器来观测电动机转子的位置及速度,搭建了基于EKF无位置传感器永磁同步电动机矢量控制系统的仿真模型。仿真结果验证了EKF估计器能够准确的估计永磁同步电动机转子的位置及转速,该系统具有良好的动态响应。在充分的理论研究和系统仿真基础上,建立了基于高速数字信号处理器TMS320F2812DSP的实验平台,设计了控制系统软、硬件结构和主要功能模块的原理及其实现方法。硬件方面包括控制电路各部分及外围辅助电路的设计,采用C语言完成控制程序的编写,并在实验平台上完成了系统的调试。同时利用Visual C++编写了基于PC的永磁同步电动机伺服控制系统监控软件,实现了上位机对伺服系统运行状态的实时监控。

关键词：永磁同步电动机(PMSM) 无位置传感器矢量控制扩展卡尔曼滤波(EKF) Matlab仿真数字信号处理器

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基于高频注入的开关磁阻电机无位置传感器技术研究

基于高频注入的开关磁阻电机无位置传感器技术研究

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作者：李兴红中国矿业大学

学位级别：硕士

兼具机械机构简单、制造成本低等特点的开关磁阻电机SRM(Switched Reluctance Motor),由于其机械结构的特殊性和较强的容错能力,使其能够运行于恶劣工作环境,其控制系统具有优良的静态性能、动态性能,是目前最热门的研究对象之一。但是... 详细信息

兼具机械机构简单、制造成本低等特点的开关磁阻电机SRM(Switched Reluctance Motor),由于其机械结构的特殊性和较强的容错能力,使其能够运行于恶劣工作环境,其控制系统具有优良的静态性能、动态性能,是目前最热门的研究对象之一。但是,结合当今控制系统集成化、自动化、小型化的发展方向,传统的有位置传感器SRM系统将逐渐被取代。因此,针对该问题,本文提出了一种无需SRM参数的三相正弦高频注入相对电感法,用以进行转子角位置估计,该方法方便简单、实用性强。文中,首先简要说明了SRM发展进程,通过对其控制系统的研究分析,结合永磁同步机高频注入法的理论知识,确定了高频注入法无位置传感器技术的研究方向。其次,对被控对象SRM进行了深入的理论研究,阐述了其机械结构、电气原理、机电联系、运行特性及控制策略,给出了三种常用的SRM数学模型,结合有限元分析、实验法两种电机磁链信息获取手段,确立了通过实验进行SRM非线性建模的方法,完成了控制系统设计的基本准备工作。然后,在三相正弦高频注入反正切法无位置传感器技术的基础上,提出了本文所述无需电机模型的相对电感法。深入分析了此方法的角位置估计原理、参考相误差分析及三相电感不对称影响。在静止或惯性状态下,通过Fourier分析获取高频响应电流幅值信息,从而得到三相相对电感曲线,结合相对电感法角位置估计原理,进行转子角计算,不需要电压检测和磁链计算;在负载工况下,由于工作电流的加入,难以获取高频电流,因此,通过磁链-电流关系得到实际电感,完成转子角计算。在Matlab软件中,进行不同工况下的仿真分析,结合仿真结果进行系统完善,完成所提方法的可行性验证。最后,结合18.5kW SRM实验平台,设计了上位机程序,通过静止、惯性及负载实验,对所提方法进行实验验证,证明了三相正弦高频注入相对电感法的正确性、精确性。

关键词：正弦高频电压无位置传感器相对电感法开关磁阻电机

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基于滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制

基于滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制

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作者：魏雄北京交通大学

学位级别：硕士

与异步牵引电机相比,永磁同步牵引电机具有大启动转矩、高功率密度、高效率等优点,近年来在轨道交通牵引传动领域得到越来越多的应用。为了保证永磁同步电机良好的控制效果,往往采用闭环矢量控制策略,需要准确的转子位置及转速信息。通... 详细信息

与异步牵引电机相比,永磁同步牵引电机具有大启动转矩、高功率密度、高效率等优点,近年来在轨道交通牵引传动领域得到越来越多的应用。为了保证永磁同步电机良好的控制效果,往往采用闭环矢量控制策略,需要准确的转子位置及转速信息。通常采用机械式传感器进行角度测量,然而加装机械式传感器会增加系统空间及成本的负担,同时引入机械故障等不可靠因素。因此,如何实现无位置传感器控制成为行业研究的热点问题。本文针对永磁同步电机滑模观测算法进行分析,为避免传统算法所采用的低通滤波器带来的相位偏移问题,设计了一种复系数滤波器,可实现两相静止坐标系下电信号的无差提取。同时,为保证锁相环带宽恒定,采用反电势归一化处理。在城轨交通应用中电机参数多变,为了保证滑模观测器的稳定,本文针对滑模观测算法的稳定性条件及参数鲁棒性问题展开分析。永磁同步电机在高速区需进行弱磁控制,全速域内一般采用MTPA与负直轴弱磁相结合的控制策略。但在无位置传感器控制应用中,由于角度误差的存在,原有带电流环弱磁策略存在失控风险。因此,为保证弱磁区控制算法的稳定,本文采用一种基于静止坐标系转矩观测算法的电压相角控制策略,采用转矩闭环以调节电压相角,实现了弱磁区的转矩准确输出,同时具有较好的转矩响应速度。在无位置传感器控制算法中,角度误差无法避免。本文针对所用滑模观测算法的误差来源及相应影响因素展开分析。同时为分析角度误差对控制的影响,本文针就角度误差对MTPA转矩输出的影响进行分析,并分析了电压相角控制策略所能接受的角度误差范围。最后,基于d SPACE半实物仿真平台及210k W大功率实验平台进行相应算法的实验验证。实验表明,本文设计的基于滑模观测算法的无位置传感器控制策略具有良好的稳定性及动态性能,验证了滑模观测算法的强鲁棒性。本文设计的控制方案具有良好的工程适用性。

关键词：永磁同步电机无位置传感器滑模观测器电压相角控制误差分析

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