检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：倪天恒南京航空航天大学

学位级别：硕士

永磁同步电机因其结构简单、制造成本低、效率高等特点，在工业上得到了广泛的应用，通常永磁同步电机的转子轴上需要安装光电编码器等机械式位置传感器以获取准确的转子位置信息。机械式传感器的加入使得永磁同步电机控制系统的成本大... 详细信息

永磁同步电机因其结构简单、制造成本低、效率高等特点，在工业上得到了广泛的应用，通常永磁同步电机的转子轴上需要安装光电编码器等机械式位置传感器以获取准确的转子位置信息。机械式传感器的加入使得永磁同步电机控制系统的成本大大增加，精度较高的位置传感器的价格甚至超过了电机本体的价格，同时，机械式位置传感器的可靠性也受到了外界条件的制约，如温度、湿度、振动强度等。在一些条件恶劣的应用场合，这些位置传感器甚至会失效。因此，永磁同步电机的无位置传感器技术自提出以来一直受到广泛的关注，是近年来的一个研究热点。\n 本文在介绍了表贴式永磁同步电机基本结构及控制原理的基础上，针对表贴式永磁同步电机不具有物理凸极性这一特点，采用脉振高频电流注入法，将高频信号注入直轴，激发电机的“饱和凸极性”，从而实现零低速下的无位置传感器控制。同时，电机启动时采用二次谐波法，不需要额外注入检测信号即可实现电机初始位置及磁极的判断，保证了电机的顺利启动。\n 在此基础上，通过仿真及理论分析了脉振高频电流注入法运行过程中位置估计误差的来源，并通过前馈补偿的方式减小了转速阶跃对转速及位置估计的干扰，提出卡尔曼滤波器和广义二阶积分器两种位置观测器优化方案，减小了数字滤波器产生的延时，加快了转子位置的跟踪速度，仿真结果验证了所提方案的可行性和有效性。\n 最后，基于RT-LAB平台搭建了永磁同步电机的控制平台，详细介绍了系统软硬件的构成，并以一台1.5kW表贴式永磁同步电机为控制对象进行实验研究，进行了基于SVPWM算法下的永磁同步电机矢量控制实验，脉振高频电流注入法实验以及转子位置估计误差抑制的实验，实验结果验证了理论与仿真分析的正确性和可行性。

关键词：表贴式永磁同步电机脉振高频电流注入法无位置传感器 SVPWM算法位置估计

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横向磁通开关磁阻电机无位置传感器转子位置的测定方法

横向磁通开关磁阻电机无位置传感器转子位置的测定方法

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作者：瞿遂春徐杨邱爱兵姜亚海钟永彦陈飞王胜锋谢晨曦曹礼勇 226019 江苏省南通市啬园路9号

本发明公开了横向磁通开关磁阻电机无位置传感器转子位置的测定方法，设置电机初始位置角度，对A相施加高频脉冲电压；将电机初始位置角度增加一个步长依次计算各角度对应的电感值，得到A相角度—电感关系曲线；将一个机械角度周期内的... 详细信息

标准号: CN107979311A

本发明公开了横向磁通开关磁阻电机无位置传感器转子位置的测定方法，设置电机初始位置角度，对A相施加高频脉冲电压；将电机初始位置角度增加一个步长依次计算各角度对应的电感值，得到A相角度—电感关系曲线；将一个机械角度周期内的电感曲线分为六区，采用二次多项式法进行拟合得到理想电感曲线，对理想电感曲线进行分析，选取合适的低阀值电感TL，根据每区内三相电感和TL之间的关系得到机械角度周期内的起动相逻辑；同时对三相注入高频脉冲电压算出三相电感值与起动相逻辑比对，确定起动相；将起动相的下一导通相注入高频脉冲电压达换相阀值后关断起动相导通下一相实现换相运行。本发明的有益效果是易于实现，精度较高。

关键词：起动电感高频脉冲电压理想电感曲线角度周期三相电感电机开关磁阻电机无位置传感器二次多项式电感曲线关系曲线横向磁通角度增加逻辑比对转子位置导通相换相阀导通关断拟合施加分析

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一种混合励磁同步电机无位置传感器直接转矩控制方法

一种混合励磁同步电机无位置传感器直接转矩控制方法

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作者：林明耀赵纪龙 211189 江苏省南京市江宁区东南大学路2号

本发明公开了一种混合励磁同步电机无位置传感器直接转矩控制方法，利用滑膜观测器估计混合励磁同步电机的转速和初始位置，总体控制思想基于直接转矩控制方法。根据转速判断电机运行区域，电机运行于低速区，采用id＝0控制，当负载转... 详细信息

标准号: CN104767455B

本发明公开了一种混合励磁同步电机无位置传感器直接转矩控制方法，利用滑膜观测器估计混合励磁同步电机的转速和初始位置，总体控制思想基于直接转矩控制方法。根据转速判断电机运行区域，电机运行于低速区，采用i_d＝0控制，当负载转矩小于等于额定转矩时，无需增磁控制；当负载转矩大于额定转矩时，进行增磁控制。电机运行于高速区，采用弱磁控制，首先保持i_d＝0，利用励磁电流i_f进行弱磁；当励磁电流i_f达到额定值时，采用d轴电流i_d进行弱磁。混合励磁同步电机无位置传感器直接转矩控制减小了成本的同时，提高了驱动系统的可靠性和转矩快速响应能力。

关键词：混合励磁同步电机直接转矩控制电机运行转矩无位置传感器负载转矩励磁电流弱磁增磁快速响应驱动系统弱磁控制转速判断总体控制低速区高速区观测器滑膜减小

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无位置传感器永磁同步电机的电源电路及其控制方法

无位置传感器永磁同步电机的电源电路及其控制方法

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作者：雷学国蒋学程苏明陈兴 350108 福建省福州市闽侯县高新区海西高新技术产业园创新园4号楼

本发明涉及一种无位置传感器永磁同步电机的电源电路及其控制方法，包括EMI滤波电路、整流滤波电路、漏感吸收电路、开关电源变压器和开关电源控制器；220V交流电通过安规电容CX1和共模扼流圈LF2与EMI滤波电路连接，EMI滤波电路经依次... 详细信息

标准号: CN107634669A

本发明涉及一种无位置传感器永磁同步电机的电源电路及其控制方法，包括EMI滤波电路、整流滤波电路、漏感吸收电路、开关电源变压器和开关电源控制器；220V交流电通过安规电容CX1和共模扼流圈LF2与EMI滤波电路连接，EMI滤波电路经依次经整流滤波电路和漏感吸收电路与开关电源变压器T1两主绕组连接，开关电源变压器T1两主绕组与开关电源控制器连接；开关电源变压器T1的两个副绕组分别经第一滤波电路和第二滤波电路输出5V电压和20V电压；还包括一电机缓启动电路，包括电机三相母线电源滤波电容C8和C9以及同步电机用整流桥RB2，220V交流电经同步电机用整流桥RB2对电机三相母线电源滤波电容C8、C9充电。本发明的有益效果在于：输出电压稳定，并且实现电机缓启动。

关键词：开关电源变压器电机交流电开关电源控制器电源滤波电容整流滤波电路三相母线同步电机吸收电路整流桥主绕组漏感滤波电路输出输出电压稳定无位置传感器永磁同步电机共模扼流圈缓启动电路安规电容电源电路滤波电路副绕组缓启动充电

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永磁同步电机的扰动观测器无位置传感器控制

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中国电机工程学报 2016年第5期36卷 1387-1394页

作者：陆婋泉林鹤云韩俊林东南大学伺服控制技术教育部工程研究中心江苏省南京市210096

基于传统观测器的永磁同步电机无位置传感器控制,需要对作为状态变量的电流信号进行微分,这会导致噪声信号的放大,为此需单独设计滤波环节,增加了系统调试的工作量和复杂性。文中基于一类特殊设计的扰动观测器(disturbance observer)提... 详细信息

基于传统观测器的永磁同步电机无位置传感器控制,需要对作为状态变量的电流信号进行微分,这会导致噪声信号的放大,为此需单独设计滤波环节,增加了系统调试的工作量和复杂性。文中基于一类特殊设计的扰动观测器(disturbance observer)提出一种反电动势观测器,该方法将两相静止坐标下电流状态方程中的反电动势作为干扰量,不需要通过状态变量的微分和滤波环节就可以实现扰动量的准确估计。根据反电动势估计结果进行一次反正切计算得到电机的转子位置,同时设计一个随转速变化的转子位置误差补偿环节,即可实现基于扰动观测器的永磁同步电机无位置传感器控制。仿真和实验结果表明,该方法的观测器增益选择方法简单,对转速和负载变化具有较好的自适应能力和鲁棒性,可以实现高性能的永磁同步电机无位置传感器控制。

关键词：永磁同步电机(PMSM) 无位置传感器扰动观测器位置与转速估计矢量控制

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无刷直流电机无位置传感器转子位置闭环校正策略与实验研究

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微电机 2017年第10期50卷 62-68页

作者：侯福祥张全立唐纯静中国石油集团钻井工程技术研究院北京102206

针对石油钻井用无刷直流电机无位置传感器换相误差问题,分析了逆变器高频PWM对无位置传感器检测电路参数设计的影响,构建了无位置传感器不同检测参数下电机换相延时的数学模型,结合换相前后电机相电流的变化,提出了一种基于相电流积分... 详细信息

针对石油钻井用无刷直流电机无位置传感器换相误差问题,分析了逆变器高频PWM对无位置传感器检测电路参数设计的影响,构建了无位置传感器不同检测参数下电机换相延时的数学模型,结合换相前后电机相电流的变化,提出了一种基于相电流积分面积相等的无刷直流电机无位置传感器转子位置闭环校正策略。该控制策略以全转速范围内不切换换相表为前提,以换相前后相电流积分等值为控制目标,以电机相电流为检测量,通过PI控制器实时调制转子相位补偿角度,实现无刷直流电机高精度换相。实验表明,所提出的闭环校正策略在全转速范围内都能有效地补偿电机换相误差,减小电流波动,提高电机性能。

关键词：无刷直流电机无位置传感器闭环校正换相误差积分等值

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基于模糊算法的无刷直流电机无位置传感器控制系统

基于模糊算法的无刷直流电机无位置传感器控制系统

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作者：汪奇哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

近年来科技工业发展迅猛，无刷直流电机作为其重要组成部分被广泛的应用在生产生活的各个领域，尤其在航天、医疗等高精度行业。无刷直流电机的实际运用是通过整个控制系统的搭配来进行工作的，故在系统控制器方面的选取也尤为重要。本... 详细信息

近年来科技工业发展迅猛，无刷直流电机作为其重要组成部分被广泛的应用在生产生活的各个领域，尤其在航天、医疗等高精度行业。无刷直流电机的实际运用是通过整个控制系统的搭配来进行工作的，故在系统控制器方面的选取也尤为重要。本文引进全新的数字控制器，即现场可编辑门阵列，其内部资源丰富、快速的运算能力以及强大的抗干扰性能够很好的保证系统的正常运行和动态平衡，通过全数字控制器FPGA来对整个控制系统进行控制，并对实现方法进行研究。\n 对于控制系统来说，控制方法为核心所在，本系统在控制手段上采用了双闭环控制，相对于以往的PI控制精度低、波动大、稳定性差等问题，提出了模糊PI控制算法，即在速度外环加入模糊PI算法，电流内环采用传统PI算法，使得抗扰性和动态性得到进一步提高。\n 由于传统的调制方式都会发生二极管续流进而产生转矩脉动，故本文采用新的调制方式PWM_ON_PWM对无刷直流电机系统进行智能调制，在一定程度上减弱转矩脉动效果，使得稳定性得到进一步加强。\n 通过MATLAB的工具箱完成系统模块的搭建和模糊PI算法模块的设计，并进行系统的仿真分析。对传统PI和模糊PI控制算法在波形和性能两方面进行比较，充分验证了模糊PI的先进性。最后，经过实验结果进行验证，突出比较调制手段、控制算法对系统的优化性能，并给出相关实验曲线。结果证明，在控制算法上，模糊PI下的转速特性更趋于完美;控制手段上，PWM_ON_ PWM调制方式能显著改善转矩脉动效果。\n 本文在控制算法和控制器方面进行深入的研究，给出了相关的理论模型，证明了模糊PI算法的优越性，通过塞琳思公司的编译平台ISE对FPGA内部各个模块进行设计和分析，使用Verilog语言来进行逻辑电路的描述。最后，经过内部时序仿真和功能验证，证明了该控制系统的先进性。

关键词：无刷直流电机无位置传感器模糊PI控制智能调制

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基于DSP的无刷直流电机无位置传感器控制系统的研究与设计

基于DSP的无刷直流电机无位置传感器控制系统的研究与设计

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作者：高白雪东北大学

学位级别：硕士

永磁无刷直流电机是小功率直流电机的一种,其最突出的特点就是取消了机械换向装置,转而采用电子换相装置来完成绕组换相过程。电子换相器一般指逆变器,常用的是三相全桥逆变器,由半导体功率开关管构成,通过控制逆变器中各个开关管的导... 详细信息

永磁无刷直流电机是小功率直流电机的一种,其最突出的特点就是取消了机械换向装置,转而采用电子换相装置来完成绕组换相过程。电子换相器一般指逆变器,常用的是三相全桥逆变器,由半导体功率开关管构成,通过控制逆变器中各个开关管的导通和关断,使电机的绕组实现换相,取代了机械换向的方法。这种电机具有结构简单,运行可靠,工作效率高,过载能力强,电磁噪声低等诸多优点,广泛应用于工农业生产、国防、航天以及汽车等领域。截至目前,市场中广泛使用的用来获取无刷直流电机转子磁极位置信号的装置是位置传感器,但是在使用过程中人们发现,这种方法在一些温度过高或者压强较大的恶略的环境条件下会出现一些较大的信号检测误差,如果不能准确地检测电机转子的位置信号,也就无法使电机完成换相,造成换相失误。基于这样的背景,提出取消位置传感器的控制方法,也就是无位置传感器控制系统的研究与设计。本文中的研究对象是一台三相四对极的永磁无刷直流电动机,首先讨论了无刷直流电机在国内外的发展和应用现状及目前已经出现的控制技术,分析研究其控制系统的必要性。然后讨论了无刷直流电动机的组成结构和常见的工作方式,通过比较确定了两两导通的控制方式,并采用预测电流控制策略抑制高速运行期间的换相转矩脉动。对于无位置传感器控制系统的转子初始位置检测问题,采用电感辨识法,起动过程中采用改进的三段式起动法,对于换相问题,通过研究和分析采用线反电动势法。其次,在MATLAB/Simulink仿真平台中,搭建了无位置传感器无刷直流电机双闭环控制系统,进行电机自同步加速、外同步加速以及预测电流控制策略等的仿真,通过系统仿真,验证了设计方案的可行性。最后在通过仿真验证了无位置传感器控制方法的可行性之后,设计了控制系统的硬件电路以及软件程序,通过电机起动、加速和稳速运行实验,利用示波器,观察反电动势过零信号、电流信号以及驱动信号,验证设计方案的可行性。

关键词：无位置传感器位置检测反电势法方波控制

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基于脉振高频电压注入PMSM无位置传感器研究

基于脉振高频电压注入PMSM无位置传感器研究

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作者：曹广超南京航空航天大学

学位级别：硕士

近年来,对于永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)无位置传感器的研究得到了得到了广泛的关注和支持。零速和低速运行是当前永磁同步电机无位置控制技术的难点和热点。而表贴式永磁同步电机(Surface Mounted Permanen... 详细信息

近年来,对于永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)无位置传感器的研究得到了得到了广泛的关注和支持。零速和低速运行是当前永磁同步电机无位置控制技术的难点和热点。而表贴式永磁同步电机(Surface Mounted Permanent Magnet Synchronous Motor,SPMSM)由于其结构特性及应用的广泛性,其无位置传感器控制研究更为困难和迫切。因此,本文基于脉振高频信号注入法,围绕表贴式永磁同步电机在零速和低速下的无位置传感器技术来展开研究。本文首先介绍了永磁同步电机及其控制技术的发展研究现状,并对当前的永磁同步电机无位置传感器控制技术做了重点介绍。其次分析了永磁同步电机的数学模型和矢量控制的基本原理,选取了直轴电流为零的控制策略。搭建了有位置传感器表贴式永磁同步电机矢量控制仿真模型,仿真结果验证了系统具有良好的控制性能。然后研究了表贴式永磁同步电机的“饱和凸极性”和脉振高频信号注入法的基本原理。转子位置信息提取的快速性和准确性对高频注入法位置跟踪性能有极大的影响,本文将电力系统中对电信号的分析方法引用到转子位置信息的跟踪中,分析比较自适应陷波滤波器,二维线性正弦跟踪器和增强锁相环的优缺点,最后将增强锁相环进行改进以跟踪转子位置信息,并直接将两个增强锁相环与一个低通滤波器进行并联以分析估计电流,仿真结果证明了该方法比原采用Butterworth滤波器的方法有更快的响应速度和更高的精度。同时针对角度观测器参数直接计算和手动调节均比较困难的情况,采用粒子群算法优化进行角度观测器参数的自整定。分别搭建了初始位置检测、低速起动运行的仿真模型,仿真结果验证了所提方案的正确性和合理性。为避免二次注入其它形式的信号来判别转子磁极,利用估计电流的二次谐波进行直轴正方向的判断,有效改善了常用注入正反电压法存在的算法执行时间长、实施过程复杂等缺点。并在此基础上比较了几种利用二次谐波进行角度校正方法的优缺点,最终选择了直接修改估计角度的校正方法,该方法还可以在电机运行时检测电机是否失步,从而校正转子估计角度。最后,搭建基于TMS320F2812的永磁同步电机控制平台,详细阐述了相关硬件的具体电路设计和相关软件设计流程。针对一台1.5k W的表贴式永磁同步电机进行了实验研究,实验结果验证了所提方案的可行性。

关键词：表贴式永磁同步电机无位置传感器脉振高频信号注入法增强锁相环粒子群优化算法二次谐波

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基于脉冲注入法的SRM无位置传感器控制系统研究

基于脉冲注入法的SRM无位置传感器控制系统研究

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作者：张斌浙江大学

学位级别：硕士

开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)具有制作成本低,机械结构简单,运行时容错能力强,可靠性高等一系列优点。而电机本体的双凸极构造,磁边缘效应和磁饱和效应使得电机各相磁链和转矩都是转子位置与定子电流的强耦合非线... 详细信息

开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)具有制作成本低,机械结构简单,运行时容错能力强,可靠性高等一系列优点。而电机本体的双凸极构造,磁边缘效应和磁饱和效应使得电机各相磁链和转矩都是转子位置与定子电流的强耦合非线性函数,导致了电机模型的严重非线性。因此,SRM的可靠运行依赖于对转子位置的准确判断,传统的位置传感器的使用却降低了整个开关磁阻电机系统的可靠性,同时又增加了控制系统的成本与复杂性。基于开关磁阻电机的无位置传感器控制方法已日益成为SRM控制驱动技术研究领域的一大热点。目前本文所做的研究工作主要包括如下四个方面:(1)阐述了开关磁阻电机基本工作原理,详细分析了电机数学模型,为后续无位置传感器控制方法的研究提供理论依据。.(2)开关磁阻电机无位置传感器控制方法介绍,分析了各方法的优缺点,重点进行了基于高频脉冲注入法的无位置传感器控制策略研究。针对电机启动过程中的不同状态提出了前相检测控制策略和后相检测控制策略来实现电机的无反转启动以及后续高速运转。在高频注入法的基础上实现了电机转速闭环控制。(3)在SRM理论研究的基础上,设计了开关磁阻电机无位置传感器控制系统,包括基于MOSFET的驱动电路,基于STM32的控制电路以及相关控制程序。(4)搭建了开关磁阻电机控制系统试验平台,验证了高频脉冲注入控制策略的有效性以及整个控制系统的可靠性,并测试了系统的调速性能。

关键词：开关磁阻电机控制系统无位置传感器高频脉冲注入法速度环控制

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