检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：江跃合肥工业大学

学位级别：硕士

为了实现永磁同步电机的精确控制,需要对电机转子位置进行辨识。传统的电机转子位置的辨识是通过位置传感器,但增加了系统体积,降低了可靠性。所以需要对无位置传感器技术进行研究,然而无位置传感器技术需要精确的电机参数实现转子位置... 详细信息

为了实现永磁同步电机的精确控制,需要对电机转子位置进行辨识。传统的电机转子位置的辨识是通过位置传感器,但增加了系统体积,降低了可靠性。所以需要对无位置传感器技术进行研究,然而无位置传感器技术需要精确的电机参数实现转子位置的辨识。在电机实际运行工况中,电机参数易受磁饱和度和温度的影响,所以还需要对电机参数进行在线辨识。本文介绍了永磁同步电机的结构、分类、特点,在此基础上用坐标转换的方法建立了内置式永磁同步电机的数学模型,提出了矢量控制策略。研究了基于改进磁链观测器的无位置传感器技术和基于仿射投影算法的电机参数在线辨识,搭建了仿真模型和实验平台。仿真和实验结果表明设计的内置式永磁同步电机无位置传感器控制系统具有良好的运行性能。针对传统的磁链观测器采用纯积分器带来的积分饱和和直流偏置的问题,采用了一阶低通滤波器代替纯积分器,对低通滤波器带来的幅值衰减和相位超前的问题设计了幅值限定积分补偿器进行补偿,最后通过锁相环实现了电机转子位置和转速的辨识。针对无位置传感器技术中电机参数易受磁饱和度和温度的影响,设计了基于仿射投影算法的电机参数辨识。通过设置两个不同的采样时间分别辨识交直轴电感和定子电阻、永磁体磁链,解决了电机多参数在线辨识存在的欠秩问题。最后将辨识的参数值更新到基于改进磁链观测器的无位置传感器矢量控制系统中。最后设计了内置式永磁同步电机无位置传感器控制器,搭建了Matlab/Siumlink仿真模型和实验平台,通过仿真和实验验证了内置式永磁同步电机无位置传感器控制系统的可行性。

关键词：无位置传感器矢量控制磁链观测器仿射投影算法

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一种新型磁链滑模观测器的IPMSM无位置传感器最大转矩控制

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装备制造技术 2018年第10期 88-94页

作者：张健江苏安全技术职业学院电气工程系江苏徐州221011

针对传统内置式永磁电机最大转矩电流比控制中存在的磁路饱和、电感误差较大的问题,在分析传统磁链模型的基础上,设计了一种新型的磁链滑模观测器。通过对内置式永磁同步电动机在d-q坐标系上的电压方程进行变换,定义新型磁链模型,并依... 详细信息

针对传统内置式永磁电机最大转矩电流比控制中存在的磁路饱和、电感误差较大的问题,在分析传统磁链模型的基础上,设计了一种新型的磁链滑模观测器。通过对内置式永磁同步电动机在d-q坐标系上的电压方程进行变换,定义新型磁链模型,并依据新磁链矢量所在轴建立新的旋转直角坐标系。为了实现内置式永磁同步电机最大转矩电流比的控制,在新建的坐标系上借助相位角分析,完成了新定义磁链的控制方程和磁链滑模观测器设计。仿真与实验结果表明:所提出的方法可以获得精度较高的定子磁链观值,对电机电感的变化具有较强的鲁棒抑制能力,可以非常近似地估计最大转矩(MTC)。

关键词：内置式永磁电机无位置传感器磁链滑模观测器最大转矩控制

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基于脉冲注入的无位置传感器SRM转矩优化研究

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传感器与微系统 2018年第1期37卷 38-42,45页

作者：宋金龙刘勇智周政范冰洁空军工程大学航空航天工程学院陕西西安710038

位置传感器的引入,使得开关磁阻电机(SRM)结构复杂,可靠性降低,研究了非导通相注入脉冲的转子位置估计方法,该方法不受电机控制方式,以及绕组电流超越饱和阈值的影响。针对响应脉冲电流产生的扰动转矩,设计了基于脉冲注入法的开关磁阻... 详细信息

位置传感器的引入,使得开关磁阻电机(SRM)结构复杂,可靠性降低,研究了非导通相注入脉冲的转子位置估计方法,该方法不受电机控制方式,以及绕组电流超越饱和阈值的影响。针对响应脉冲电流产生的扰动转矩,设计了基于脉冲注入法的开关磁阻电机转矩优化系统。通过转速环将转矩差转换为给定转矩,建立合理的转矩分配机制,得到给定相转矩,并将直接瞬时转矩控制(DITC)与电流闭环控制相结合使转矩准确吻合给定相转矩,从而实现电机的循环控制,有效减小了脉冲电流产生干扰转矩对转矩波动的影响。建模仿真验证了方法的可行性:对基于脉冲注入的无位置传感器开关磁阻电机的转矩脉动具有良好的抑制效果。

关键词：脉冲注入无位置传感器转矩脉动

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基于无位置传感器无刷直流电机控制系统的研究与设计

基于无位置传感器无刷直流电机控制系统的研究与设计

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作者：庄健宇东北大学

学位级别：硕士

无刷直流电机（BLDC）使用了电力电子换相电路取代了传统直流电机的电刷与换向器等装置。使其不仅具有启动大、功率因数高、过载能力强以及平滑而广阔的调速性能等优点,而且克服了因电刷换向器装置之间的相互滑动而引起的电火花与机械... 详细信息

无刷直流电机（BLDC）使用了电力电子换相电路取代了传统直流电机的电刷与换向器等装置。使其不仅具有启动大、功率因数高、过载能力强以及平滑而广阔的调速性能等优点,而且克服了因电刷换向器装置之间的相互滑动而引起的电火花与机械摩擦等缺点。使其在电动汽车、医用器械、家用设备等范畴得到了普遍的应用。但是由于BLDC位置传感器的存在增添了系统的成本增大了系统的体积以及使系统的稳定性变差,因此极大程度的限制了电机在高温、高压等恶劣场合的应用,所以研究无位置传感器控制技术变得及其重要。首先本文介绍了当前国内外学者对BLDC在以下几个方面的研究:无位置传感器BLDC转子位置估计的研究;由于电机在静止时,无法通过电压电流等物理量得到转子位置信息的无位置传感器BLDC的启动研究;由于齿槽效应以及电机换相期间电流续流等情况导致的转矩脉动的研究。然后本文针对无位置传感器BLDC转子位置估计的问题进行了深入研究。首先详尽的介绍了 BLDC的基本结构、工作原理,并在此基础上建立了电机的数学模型,推导出了无刷直流电机的电压、转矩、反电动势等基本方程。然后在传统反电动势检测转子位置方法的基础上,提出了一种在关断相非换相期间无电流续流这一前提条件下的基波线电压差的相反电动势转子位置检测的新方法。然后在此基础上分析了五种PWM调制方式电流的续流情况,并得到了 HPWM-LPWM这种PWM调制方式关断相电流无续流的结论。紧接着在Matlab/Simulink仿真平台下对该方法进行了仿真模型的搭建,并介绍了各个子模块的功能和作用,然后在该仿真模型中验证了此方法对转子位置估计的准确性与可行性。最后本文以TMS320F28338DSP为控制核心,对无位置传感器无刷直流电机控制系统的软硬件进行了详细的设计,并通过实验结果再次验证了本文提出的基波线电压差相反电动势法的可行性与准确性。

关键词：无刷直流电机无位置传感器反电动势法转子位置估计

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基于新型反电势观测器的永磁直线游标电机无位置传感器控制

基于新型反电势观测器的永磁直线游标电机无位置传感器控制

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作者：矫帅江苏大学

学位级别：硕士

永磁直线游标(linear permanent magnet vernier,LPMV)电机具有成本低、体积小、定位精度高、效率高的优点,适于轨道交通等长行程应用领域。然而,位置传感器的使用,依旧存在成本、可靠性等问题,使LPMV电机的应用受限。本文分析了LPMV电... 详细信息

永磁直线游标(linear permanent magnet vernier,LPMV)电机具有成本低、体积小、定位精度高、效率高的优点,适于轨道交通等长行程应用领域。然而,位置传感器的使用,依旧存在成本、可靠性等问题,使LPMV电机的应用受限。本文分析了LPMV电机的电磁特性,建立了数学模型,提出了一种用于辨识反电势的新型扰动观测器,并以此为核心进行动子位置估计。从理论、仿真、实验三个方面验证了基于新型反电势观测器LPMV电机无位置传感器的可行性,对拓宽LPMV电机乃至其他永磁直线电机的应用范围具有重要意义。论文的主要研究内容如下:1.研究了三相LPMV电机的结构和特性。基于Ansoft有限元仿真软件,研究了磁场分布、定位力等特性,建立了LPMV电机的数学模型,推导了电压、磁链、推力、机械方程。2.围绕本研究的核心控制策略——矢量控制,介绍了电压矢量、SVPWM发波方式以及i=0的矢量控制策略,在Matlab/Simulink仿真环境下,对LPMV电机矢量控制系统建模,优化控制参数,系统拥有良好速度跟踪效果和动态性能。3.提出具有新型结构的扰动观测器,与锁相环模块以及补偿环节组成位置估计模块。仿真研究验证了位置估计模块代替机械的传感器的可行性。4.设计了基于DSP的LPMV电机实验平台,介绍了硬件系统各模块的功能和软件系统的开发过程,开展了系统实验研究,验证本文提出的无位置传感器运行策略的可行性,测试了在不同工况下的系统精度和动态性能。

关键词：直线电机永磁电机游标电机观测器无位置传感器

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内置式永磁同步电机无位置传感器研究综述

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汽车工业研究 2018年第7期 49-54页

作者：冯伟伟

随着新能源汽车快速发展,内置式永磁同步电机(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor,IPMSM)因其功率密度高、转矩惯量小、动态响应速度快等特点得到广泛认可。对于其快速、准确的控制精度要求,机械式编码器因成本高、体积大、... 详细信息

随着新能源汽车快速发展,内置式永磁同步电机(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor,IPMSM)因其功率密度高、转矩惯量小、动态响应速度快等特点得到广泛认可。对于其快速、准确的控制精度要求,机械式编码器因成本高、体积大、电路复杂限制了IPMSM的推广应用,而无位置传感器技术是克服这一难点的重要途径。本文对IPMSM常用的高频注入法、电气参数检测法、各类观测器法、模型参考自适应法(MRAS)四大控制方法进行深入分析及适用范围归纳。最后,指出了IPMSM无位置传感器技术的研究重点和所要解决的关键问题,并对其发展趋势进行了展望。

关键词：新能源汽车内置式永磁同步电机无位置传感器

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基于两段式扩展卡尔曼滤波算法的永磁同步电机无位置传感器转子位置估算

基于两段式扩展卡尔曼滤波算法的永磁同步电机无位置传感器转子位...

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作者：何鸿飞河北科技大学

学位级别：硕士

永磁同步电机(Parameter Magnet Synchronous Motor,PMSM)以其结构简单、安全可靠、动态性能好、调速性能优良等特点广泛应用于电动汽车、船舶动力以及航空航天等重要领域。在电机高性能控制场合中,获取转子位置信息是必不可少的,而传... 详细信息

永磁同步电机(Parameter Magnet Synchronous Motor,PMSM)以其结构简单、安全可靠、动态性能好、调速性能优良等特点广泛应用于电动汽车、船舶动力以及航空航天等重要领域。在电机高性能控制场合中,获取转子位置信息是必不可少的,而传统位置传感器技术也因自身缺陷和外部环境影响将被无位置传感器控制技术替代,成为当前研究的热点。其中扩展卡尔曼滤波算法已被广泛的运用在无位置传感器控制技术中,但其具有运算量大,对硬件要求高的问题。为了解决这一问题,本文提出一种针对永磁同步电机矢量控制的一种两段式扩展卡尔曼滤波算法,该算法在原扩展卡尔曼滤波算法(Extended Kalman Filter,EKF)的基础上将其拆分成两个并行运行的低阶滤波器,但是在数学上两者是等价的。实验结果表明,该算法不仅能够实现原EKF算法的估计性能,而且相较于原EKF算法减少了总运算量,缩短了运算时间。本文首先介绍PMSM调速控制系统的研究现状及发展方向,给出了PMSM的基本结构,同时介绍了坐标变换原理,为PMSM的矢量控制打下了基础,随后推导了PMSM在不同坐标系下的数学模型,之后研究了永磁同步电机主要的控制方法以及目前无位置传感器控制的常用算法,分析比较各种算法的优缺点。针对永磁同步电机非线性、强耦合、运行过程复杂等特点,使用电压空间矢量脉宽调制技术进行控制,并在仿真平台上搭建了PMSM有速度传感器矢量控制的仿真。然后介绍了EKF算法的基本原理,并对其算法进行了深入分析,给出算法流程图。使用该算法设计了扩展卡尔曼滤波观测器,并且在PMSM有速度传感器仿真模型基础上搭建了基于EKF算法的永磁同步电机无位置传感器控制系统仿真模型,通过仿真分析并验证算法的可行性、正确性及有效性。同时将矢量控制中的PI控制器稍加改进,降低了系统估计的超调量,提高了系统的稳定性。最后,为了解决传统扩展卡尔曼滤波算法运算量大,对硬件要求高的问题。本文提出一种改进型的两段式扩展卡尔曼滤波算法(Two Stage Extended Kalman Filter,TSEKF),该算法在原扩展卡尔曼滤波算法的基础上将其拆分成两个并行运行的低阶滤波器,但是在数学上两者是等价的。同时搭建了TSEKF的仿真模型,实验结果表明,该算法不仅能够实现原EKF算法的估计性能,而且相较于原EKF算法减少了总运算量,缩短了运算时间。

关键词：永磁同步电机无位置传感器矢量控制扩展卡尔曼滤波算法两段式扩展卡尔曼滤波算法

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SRM空间电感向量法低速无位置传感器控制技术

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电力工程技术 2018年第4期37卷 114-120页

作者：王鹏飞单哲张郭晶赵宏飞国网江苏省电力有限公司检修分公司江苏南京211106

为解决开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)无位置传感器启动和低速驱动运行控制的研究难题,文中基于SRM空间电感向量模型提出了一种新的转子位置估计方法。在电机启动及低速驱动运行两种不同状态下,该方法通过对电机绕组进行... 详细信息

为解决开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)无位置传感器启动和低速驱动运行控制的研究难题,文中基于SRM空间电感向量模型提出了一种新的转子位置估计方法。在电机启动及低速驱动运行两种不同状态下,该方法通过对电机绕组进行高频脉冲注入以实现三相电感辨识,并结合复平面内三相电感向量模型与转子位置角度之间的余弦函数关系,采用反余弦变换实现SRM转子位置准确估计。最终通过仿真和实验对提出的无位置方案进行了验证,结果表明,该方法能对SRM转子位置进行准确定位并实现无位置传感器可靠启动及低速运行。

关键词：开关磁阻电机无位置传感器空间电感向量转子位置估计

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一种无位置传感器永磁同步电机转子位置检测方法

一种无位置传感器永磁同步电机转子位置检测方法

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作者：高田薛峰羊彦 710072 陕西省西安市友谊西路127号

本发明涉及一种无位置传感器永磁同步电机转子位置检测方法，采用信号处理的方法对三相绕组反电势的变化过程进行数字处理，提取出电机旋转过程中反向电动势的某些相对稳定的特征位置，诸如零点与极值点，得到位置特征点，对处于特征点... 详细信息

标准号: CN107769636B

本发明涉及一种无位置传感器永磁同步电机转子位置检测方法，采用信号处理的方法对三相绕组反电势的变化过程进行数字处理，提取出电机旋转过程中反向电动势的某些相对稳定的特征位置，诸如零点与极值点，得到位置特征点，对处于特征点之间的转子位置信息采用扩展卡尔曼滤波方法估计，最终得到转子的准确位置。该方法数据采集方便，计算量小，实时性好，适用于多种电机控制器实现。

关键词：永磁同步电机转子扩展卡尔曼滤波无位置传感器转子位置信息电机控制器反向电动势转子变化过程电机旋转三相绕组实时性好数据采集数字处理特征位置位置检测位置特征信号处理准确位置反电势极值点计算量特征点

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滑模观测器在无刷直流电动机无位置传感器直接转矩控制中的应用

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上海电机学院学报 2018年第3期21卷 6-12页

作者：贺俊上海矩奉电动机自动化有限公司技术部上海200331

传统的无刷直流电动机无位置传感器控制方法存在位置检测精度低、控制效果较差的问题。采用滑模观测器实现无刷直流电动机相反电势的精确估算,进一步估算转速,并通过锁相环法精确估算位置信号。在此基础上,研究了简化的直接转矩控制方法... 详细信息

传统的无刷直流电动机无位置传感器控制方法存在位置检测精度低、控制效果较差的问题。采用滑模观测器实现无刷直流电动机相反电势的精确估算,进一步估算转速,并通过锁相环法精确估算位置信号。在此基础上,研究了简化的直接转矩控制方法,并基于12电压矢量实现无刷直流电动机的直接转矩控制。最后,通过Matlab/Simulink软件建立仿真模型,验证了滑模观测器和锁相环的检测精度;同时,验证了无刷直流电动机无位置传感器直接转矩控制对转速和转矩阶跃信号的响应。

关键词：无位置传感器滑模观测器锁相环直接转矩控制

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