检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：杨泽贤南通大学

学位级别：硕士

混合励磁轴向磁场磁通切换永磁(Hybrid Excitation Axial Field FluxSwitching Permanent-Magnet,简称HEAFFSPM)电机是一种新型定子永磁型双凸极电机,该电机具有功率密度大、效率高、容错能力强、调速范围宽等优势,因此在电动汽车领域... 详细信息

混合励磁轴向磁场磁通切换永磁(Hybrid Excitation Axial Field FluxSwitching Permanent-Magnet,简称HEAFFSPM)电机是一种新型定子永磁型双凸极电机,该电机具有功率密度大、效率高、容错能力强、调速范围宽等优势,因此在电动汽车领域具有较好的应用前景。本文以一台6/14极HEAFFSPM电机作为控制对象,对其无位置传感器控制系统展开研究。首先,介绍了HEAFFSPM电机的拓扑结构,阐述了该电机的工作原理,并分别在三相静止abc坐标系、两相静止αβ坐标系和两相旋转dq坐标系下建立了HEAFFSPM电机的数学模型。其次,基于模型参考自适应系统(Model Reference Adaptive System,简称MRAS)原理,分别构建定子电流和定子磁链MRAS算法下HEAFFSPM电机无位置传感器控制系统,基于MATLAB/Simulink和Rtunit控制器对两种控制方法进行仿真和实验研究,并对仿真和实验结果进行对比分析。接着,为了解决MRAS算法在HEAFFSPM电机无位置传感器控制系统下存在位置误差大、低速性能不足以及带载性能差的问题,提出一种改进型MRAS无位置传感器复合控制方法。该方法在中高速区域,基于传统定子电流MRAS,引入励磁绕组改进MRAS系统估算转子速度和位置信息,同时提高带载能力;在零低速区域,采用脉振高频电压注入法(Pulse High Frequency Voltage Injection,简称PHFVI)估算转子速度和位置信息;采用加权算法控制策略实现中高速和零低速区域的平滑切换,并基于MATLAB/Simulink分别研究了低速区域PHFVI、中高速区域改进型MRAS和两者结合的复合控制方法下HEAFFSPM电机控制系统的动稳态性能。最后,通过Altium designer 13软件设计转子检测、信号采样、驱动和电源等硬件电路,基于MATLAB/Simulink和Rtunit Toolbox设计电机控制系统的软件程序,基于Rtunit控制器搭建HEAFFSPM电机无位置传感器控制系统实验平台,并在此基础上研究HEAFFSPM电机改进型MRAS无位置传感器复合控制方法。实验结果验证改进型MRAS无位置传感器复合控制方法可实现全速域运行,降低电机转子位置和转速的估算误差,提高系统的带载能力。研究结果为HEAFFSPM电机在电动汽车领域的应用和发展奠定了理论与实践基础。

关键词：混合励磁轴向磁场磁通切换永磁电机无位置传感器模型参考自适应系统脉振高频信号注入法加权算法

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凸极永磁同步电机无位置传感器控制研究

凸极永磁同步电机无位置传感器控制研究

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作者：肖朋超天津大学

学位级别：硕士

随着材料技术、电力电子技术以及微控制器技术的进步,永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motors,PMSMs)永磁材料性能、调速性能愈来愈好,并且其功率密度高、电磁转矩大、噪声小,永磁同步电机的应用逐渐普及。然而永磁同步电机... 详细信息

随着材料技术、电力电子技术以及微控制器技术的进步,永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motors,PMSMs)永磁材料性能、调速性能愈来愈好,并且其功率密度高、电磁转矩大、噪声小,永磁同步电机的应用逐渐普及。然而永磁同步电机矢量控制要求转子位置准确,因此一般安装诸如旋转变压器、编码器等传感器。然而这又会带来成本提高、抗电磁干扰性能降低、体积增加、维护困难等问题。因此,对永磁同步电机无位置传感器控制的研究具有重要意义。文章主要内容如下:1)首先介绍了凸极永磁同步电机在不同坐标系下的数学模型,基于此展开研究。接着介绍和分析了常用的几种无位置传感器控制方法,详述了基于扩展反电势模型构造扩展反电势状态观测器实现无位置传感器控制的设计步骤,通过选取Lyapunov函数进行参数配置保证观测器的稳定性,并搭建了仿真模型进行验证与分析;由于扩展反电势矢量的模值与定子电流及转速有关,且电压方程的状态矩阵是转速的函数,当转矩电流突变或转速突然变化时,会使转子位置估计产生较大偏差。2)本文提出了一种新型的凸极永磁同步电机无位置传感器控制方法,并引入了实际定子磁链与估计定子磁链的偏差进行反馈抑制磁链积分漂移问题;通过仿真验证了该非线性系统的渐近稳定性,对磁链积分漂移的抑制性能及对参数偏差的鲁棒性能。利用仿真对两种方法进行比较,显示了所提方法准确的转子位置和转速估计性能以及在转矩突变时更好的动态估计性能;另外,本文基于IF控制作为零速启动方法,利用改进的状态过渡策略,完成电机从转速开环-电流闭环至转速-电流双闭环状态的平稳过渡。3)最后利用PE-Expert4硬件在环平台在对本文方法进行了实验验证,结果表明了其可行性和有效性。

关键词：凸极永磁同步电机无位置传感器定子磁链状态观测器扩展反电势

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永磁同步电机无位置传感器转子位置估计方法研究

永磁同步电机无位置传感器转子位置估计方法研究

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作者：钟高东北大学

学位级别：硕士

在变频空调控制系统中,永磁同步电机作为主要的驱动电机,无论对其采取矢量控制还是直接转矩控制,都要以获得准确的转子位置为前提。转子位置估计的结果,决定着控制系统的整体性能。本文对永磁同步电机的转子位置估计方法进行研究,主要... 详细信息

在变频空调控制系统中,永磁同步电机作为主要的驱动电机,无论对其采取矢量控制还是直接转矩控制,都要以获得准确的转子位置为前提。转子位置估计的结果,决定着控制系统的整体性能。本文对永磁同步电机的转子位置估计方法进行研究,主要工作如下:一、根据电机数学模型和磁链观测器工作原理,先对电压模型磁链观测器进行改进,解决其存在的直流偏置和幅值衰减问题,然后和电流模型磁链观测器一起组成混合磁链观测器,并对混合磁链观测器进行相位补偿,解决其在中速时存在的相位误差问题。电机运行在低速时,电流模型观测器工作,电机运行在中高速时,改进的电压模型观测器工作。从而在全速度范围内获得最优磁链估算值。二、通过磁链观测器求得磁链矢量后,再用复合的SOGI-FLL和改进的PLL组合来得到转子位置和转速的估计,对锁相环进行改进,使它的滤波器由自适应陷波器(ANF)与LPF串级构成,可以在旋转坐标系滤除特定次数谐波。在转子位置估计环节,采用一种基于一型控制的新算法,使其可以在静止坐标系中估计出转子位置,加快系统的响应速度。然后将混合磁链观测器和改进的锁相环结合起来,估计出转子位置。三、根据本文所提出的转子估计算法,在仿真的基础上,搭建实验平台,并将其应用在变频空调上。实验结果证明,采用磁链观测器搭配复合SOGI-FLL和改进的PLL组合,能够准确地估计出转子位置和较快的跟踪转子速度的变化。

关键词：永磁同步电机矢量控制无位置传感器磁链观测器复合SOGI-FLL 锁相环

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基于滑模观测器的PMSM无位置传感器控制策略

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防爆电机 2020年第4期55卷 42-46,51页

作者：孙方方陈珂山东职业学院山东济南250000 山东中烟工业有限责任公司济南卷烟厂山东济南250000

针对永磁同步电机(PMSM)无传感器系统运行时,传统观测器存在抖振、速度估算不够精确及相位延迟等问题,针对这些问题对传统滑模观测器进行了改进研究。改进的滑模观测器采用饱和函数代替原来的开关函数来削弱抖振,采用跟随速度变化的变... 详细信息

针对永磁同步电机(PMSM)无传感器系统运行时,传统观测器存在抖振、速度估算不够精确及相位延迟等问题,针对这些问题对传统滑模观测器进行了改进研究。改进的滑模观测器采用饱和函数代替原来的开关函数来削弱抖振,采用跟随速度变化的变截止频率滤波器得到良好的滤波效果,并且转子位置补偿时,降低计算量。用锁相环模块代替反正切来提取速度、位置信号,提高估算精度,有效地改善观测效果。仿真结果表明,改进的滑模观测器具有较高的精确度和较强的鲁棒性。

关键词： PMSM 无位置传感器饱和函数滑模观测器 PLL

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一种开关磁阻电机无位置传感器转矩提升控制方法

一种开关磁阻电机无位置传感器转矩提升控制方法

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作者：邵杰朱礼峰王琦邢振王业超 273165 山东省济宁市曲阜市静轩西路57号

本发明提出了一种基于相电流斜率的开关磁阻电机无位置传感器转矩提升控制方法，属于开关磁阻电机控制技术领域。在电压斩波控制模式下，通过检测相电流斜率的负向过零点可以检测相电流最大点即定、转子开始对齐位置，进而根据这一特殊... 详细信息

标准号: CN115149853A

本发明提出了一种基于相电流斜率的开关磁阻电机无位置传感器转矩提升控制方法，属于开关磁阻电机控制技术领域。在电压斩波控制模式下，通过检测相电流斜率的负向过零点可以检测相电流最大点即定、转子开始对齐位置，进而根据这一特殊位置点估计转子位置信息。然而，在这种情况下，整个导通周期内是以恒定占空比施加电压脉冲，直流母线电压没有得到充分的利用，并且运动反电势明显大于施加在绕组两端的平均电压，相电流被显著抑制，从而导致输出转矩降低。针对这一问题，提出一种基于相电流斜率的开关磁阻电机无位置传感器转矩提升控制方法，所提出的方法在检测到相电流最大点之后，将控制模式从电压斩波控制切换到电流斩波控制，从而充分利用可用的直流母线电压，并且可以调节电流，进而获得更高的输出转矩。该方法估计转子位置信息，无需预知电机的电磁特性数据和本体参数，实现简单，计算要求低，并且能够提升电机的输出转矩，具有较强的实用性。

关键词：相电流开关磁阻电机输出转矩估计转子位置无位置传感器直流母线电压电压斩波控制模式提升控制最大点转矩检测电机电流斩波控制控制技术领域恒定占空比导通周期电磁特性对齐位置控制切换平均电压施加电压转子反电势过零点位置点脉冲负向可用施加

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电动汽车爬坡多电机无位置传感器同步控制方法

电动汽车爬坡多电机无位置传感器同步控制方法

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作者：张辉梁文睿张航高思源刘天昊 710048 陕西省西安市金花南路5号

电动汽车爬坡多电机无位置传感器同步控制方法，基于静止坐标系即αβ坐标系估计扩展反电势，构造自适应滑模观测器，采用锁相环PLL代替反正切计算进行转子位置跟踪，根据给定电流和估计电流搭建电流环自抗扰控制器，包括以下步骤：步骤... 详细信息

标准号: CN114362597A

电动汽车爬坡多电机无位置传感器同步控制方法，基于静止坐标系即αβ坐标系估计扩展反电势，构造自适应滑模观测器，采用锁相环PLL代替反正切计算进行转子位置跟踪，根据给定电流和估计电流搭建电流环自抗扰控制器，包括以下步骤：步骤1，设计自适应滑模观测器，获得转子位置估计值；步骤2，基于估计的电流以及电流给定值构建电流环自抗扰控制器，包括跟踪微分器TD、扩张状态观测器ESO以及非线性状态误差反馈控制律NLSEF；提升转速估计精度、转子位置估计精度并减小转矩波动的影响。

关键词：转子位置估计自抗扰控制器滑模观测器电流环自适应非线性状态误差扩张状态观测器无位置传感器跟踪微分器静止坐标系电动汽车电流给定反馈控制给定电流同步控制转矩波动转速估计转子位置多电机反电势反正切锁相环构建减小爬坡跟踪

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一种无位置传感器的永磁同步电机全速度范围控制方法

一种无位置传感器的永磁同步电机全速度范围控制方法

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作者：周兴伟刘培薪金淦刘畅张俊龙李歆淼王堂安吴勇恒 210098 江苏省南京市鼓楼区西康路1号

本发明公开了一种无位置传感器的永磁同步电机全速度范围控制方法，在低速阶段采用恒流频比控制，在高速阶段采用反电势估计法，在低速阶段引入功角自平衡过程，在某一转速下维持频率不变，逐步降低q轴电流幅值，让恒流频比的转子角度... 详细信息

标准号: CN113938077A

本发明公开了一种无位置传感器的永磁同步电机全速度范围控制方法，在低速阶段采用恒流频比控制，在高速阶段采用反电势估计法，在低速阶段引入功角自平衡过程，在某一转速下维持频率不变，逐步降低q轴电流幅值，让恒流频比的转子角度逐渐逼近反电势估计的角度，当两者差值小于设定阈值时直接切换到反电势估计的角度。本法发明能够确保估计转子位置不产生突变，且切换是瞬时完成的，不存在过渡过程，两种转子位置估计方法无相互影响，具有鲁棒性强的优势。

关键词：反电势低速阶段恒流估计转子位置无位置传感器永磁同步电机转子位置估计转子范围控制过渡过程直接切换逐步降低鲁棒性自平衡阈值时功角突变逼近引入

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一种新型IPMSM高频方波注入无位置传感器控制

一种新型IPMSM高频方波注入无位置传感器控制

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作者：彭思齐蒋雨函 411105 湖南省湘潭市雨湖区羊牯塘街道湘潭大学

本发明提供了一种高频方波电流注入法结合正切锁相环的永磁同步电机无位置传感器控制方法，本发明控制方法首先在估计的同步旋转坐标系直轴上注入一个高频方波电流信号，此时电流中既有直流量，又有交流量，需要在交直轴电流环的PI控制... 详细信息

标准号: CN112117943B

本发明提供了一种高频方波电流注入法结合正切锁相环的永磁同步电机无位置传感器控制方法，本发明控制方法首先在估计的同步旋转坐标系直轴上注入一个高频方波电流信号，此时电流中既有直流量，又有交流量，需要在交直轴电流环的PI控制器中引入谐振调节器，从而构成PIR(比例积分‑谐振)控制器；其次将经过PIR控制器输出的经过反Park变换输出带有转子位置信息的信号对相邻两个时刻进行采样再求和后输入到正切锁相环模块中估算转速和转子位置角本发明在整个控制过程无滤波器使用，简化了系统结构，保证了系统带宽和避免了相位延迟，提高了系统精度，降低了锁相环中PI参数整定的复杂性，在永磁同步电机的低速域无位置传感器中具有广泛的应用价值。

关键词：正切永磁同步电机高频方波无位置传感器控制滤波器同步旋转坐标系无位置传感器转子位置信息电流注入法交直轴电流控制器输出锁相环模块谐振调节器转子位置角谐振电流信号控制过程系统带宽系统结构相位延迟控制器交流量锁相环直流量求和采样整定直轴估算输出引入应用保证

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无位置传感器的六相永磁同步电机容错运行控制方法

无位置传感器的六相永磁同步电机容错运行控制方法

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作者：高晗璎徐睿臻王昱陈卓 150080 黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路52号

无位置传感器的六相永磁同步电机容错运行控制方法，属于电机控制技术领域。本发明针对传统位置传感器故障、电机断相故障引起六相永磁同步电机可靠性的问题。本发明包括如下步骤：构建六相永磁同步电机模型，将其转换为α‑β坐标下的... 详细信息

标准号: CN111564996B

无位置传感器的六相永磁同步电机容错运行控制方法，属于电机控制技术领域。本发明针对传统位置传感器故障、电机断相故障引起六相永磁同步电机可靠性的问题。本发明包括如下步骤：构建六相永磁同步电机模型，将其转换为α‑β坐标下的变换矩阵；变换矩阵得到剩余相电流的表达式；建立α‑β坐标系的等值并联二阶电流滑模观测器，所述滑模观测器的滑模切换函数为双曲正切函数，所述滑模观测器输出转子位置角；所述的转子位置角和转速信息代入基于铜耗最小的容错控制方式的闭环控制系统中，使得电机在故障工况运行下可以实现电机在低、中和高速域的稳定运行。

关键词：永磁同步电机滑模观测器电机变换矩阵闭环控制系统电机控制技术容错运行控制双曲正切函数无位置传感器传感器故障转子位置角传统位置断相故障滑模切换容错控制输出转子稳定运行转速信息剩余相位置角并联二阶构建铜耗中和转换

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基于耦合式高频信号注入的无刷直流电机无位置传感器控制

基于耦合式高频信号注入的无刷直流电机无位置传感器控制

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作者：孙兴龙天津大学

学位级别：硕士

无刷直流电机具有体积小、功率密度高、运行稳定可靠等优点,在汽车工业、航空航天、家用电器和办公自动化等领域得到广泛应用。无刷直流电机无位置传感器控制方法避免了电机位置传感器的使用,减小了电机系统的体积,且在恶劣条件下能保... 详细信息

无刷直流电机具有体积小、功率密度高、运行稳定可靠等优点,在汽车工业、航空航天、家用电器和办公自动化等领域得到广泛应用。无刷直流电机无位置传感器控制方法避免了电机位置传感器的使用,减小了电机系统的体积,且在恶劣条件下能保持较好的系统稳定性和可靠性。但现有无位置传感器控制方法在无刷直流电机低速运行时,存在检测精度低、输出转矩不可控等问题,给无刷直流电机的应用场合造成了限制。为了提高无刷直流电机无位置传感器控制的低速运行性能,本文提出了一种基于耦合式高频信号注入的无刷直流电机无位置传感器控制方法。本文从转子凸极效应对电机绕组电感的影响出发,结合定子铁心饱和效应的影响,分析了定子绕组电感随转子位置变化的规律,搭建了外部的高频信号发生电路发出高频检测信号并通过耦合电路注入到电机绕组,设计了Buck-Boost变换器调节直流侧电压同时实现高频信号在电机绕组侧的有效反馈,从而通过绕组反馈的线电压高频分量获得电机绕组电感的大小关系,确定电机转子的位置。所提方法算法简单,可以准确地检测到电机换相点,控制电机在低速运行时带载稳定运行。此外,所提方法可以显著提高检测信号的频率,增大绕组电感的识别度并减小检测脉冲带来的电机噪声,通过电压信号即可确定转子位置,不需要高精度的电流传感器。最后搭建了以DSP+FPGA为主控制器的实验平台,并在不同转速和负载下对电机的转子位置检测精度和带载能力进行了实验验证。实验结果验证了本文所提方法的可行性。

关键词：无刷直流电机无位置传感器低速运行高频信号耦合注入

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