基于改进型滑模观测器的PMSM无位置传感器控制 被引量：19

1

作者 华志广 窦满峰 +3 位作者 赵冬冬 颜黎明 姬军鹏 杨剑威 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期754-760,共7页

针对经典滑模观测器在永磁同步电机无位置传感器控制过程中的抖振问题,研究了一种改进型滑模观测器。分析了经典滑模观测器产生抖振的原因,采用饱和函数代替符号函数实现抖振的抑制,结合磁场定向控制技术实现永磁同步电机的转速估计,在1... 针对经典滑模观测器在永磁同步电机无位置传感器控制过程中的抖振问题,研究了一种改进型滑模观测器。分析了经典滑模观测器产生抖振的原因,采用饱和函数代替符号函数实现抖振的抑制,结合磁场定向控制技术实现永磁同步电机的转速估计,在1台2.7 kW,10 000 r/min的永磁同步电机硬件平台上进行实验验证。仿真分析和实验结果表明,改进后的滑模观测器能够准确估计转速并减弱转子位置估计过程中的抖振。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无位置控制 滑模观测器 抖振 实验设计

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PMSM滑模观测器无位置传感器控制研究 被引量：15

2

作者 张刚 陈波 《微特电机》 北大核心 2016年第2期54-57,61,共5页

永磁同步电机(PMSM)以其高效、大转矩输出而得到了广泛应用。现有永磁同步电机驱动系统调速多采用位置传感器获取转子位置以及速度信号,使得驱动调速控制系统成本增加,同时系统的可靠性也有所降低。针对此不足,研究了永磁同步电机的无... 永磁同步电机(PMSM)以其高效、大转矩输出而得到了广泛应用。现有永磁同步电机驱动系统调速多采用位置传感器获取转子位置以及速度信号,使得驱动调速控制系统成本增加,同时系统的可靠性也有所降低。针对此不足,研究了永磁同步电机的无位置传感器控制,深入分析并设计了基于改进滑模观测器的永磁同步电机矢量控制系统,通过引入锁相环技术解决了系统抖动问题,基于MATLAB搭建了系统仿真模型。最后以TMS320F2812DSP控制芯片为核心,搭建了实验测试平台,通过控制一台1 k W表贴式永磁同步电机,实现了永磁同步电机的无位置传感器滑模观测器控制,验证了所提出方法的正确性。 展开更多

关键词 电机调速 滑模观测器 永磁同步电机 无位置控制

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基于电感特殊位置点的开关磁阻电机转子位置检测及误差补偿 被引量：15

3

作者 许爱德 任萍 +1 位作者 陈加贵 朱景伟 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期1613-1623,共11页

针对开关磁阻电机(SRM)电感特殊点无位置控制方法受磁饱和的影响,导致三相电感交点(即特殊点)偏移使位置估计不准确的问题,提出了带有误差补偿的电感特殊点无位置控制方法。该方法针对交点偏移提出了补偿策略,在不同负载转矩下分别测量... 针对开关磁阻电机(SRM)电感特殊点无位置控制方法受磁饱和的影响,导致三相电感交点(即特殊点)偏移使位置估计不准确的问题,提出了带有误差补偿的电感特殊点无位置控制方法。该方法针对交点偏移提出了补偿策略,在不同负载转矩下分别测量了电感曲线交点所对应的角度,并采用傅里叶拟合建立了负载转矩与角度的函数关系,进而推算出要补偿的角度误差。在磁饱和的情况下,通过误差补偿来减小交点偏移导致的误差,使位置估计更加准确。为了验证所提算法的有效性和正确性,以一台三相12/8极SRM为控制对象,对新方案和传统方案分别进行了仿真和实验。结果表明,新方案有效地减小了交点偏移导致的误差,使转子位置估计更加准确。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 无位置控制 转子位置 磁饱和

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改进滑模观测器在船舶电力推进PMSM无位置控制中的应用 被引量：12

4

作者 白洪芬 朱景伟 秦俊峰 《中国航海》 CSCD 北大核心 2015年第4期22-25,共4页

针对船舶电力推进永磁电机中无传感器技术存在的问题,在分析电力推进船舶常用的三相永磁同步电机的数学模型的基础上,提出一种改进的变结构滑模观测器的无传感器矢量控制算法。根据观测电流与实际电流的差值重构电机的反电动势,利用开... 针对船舶电力推进永磁电机中无传感器技术存在的问题,在分析电力推进船舶常用的三相永磁同步电机的数学模型的基础上,提出一种改进的变结构滑模观测器的无传感器矢量控制算法。根据观测电流与实际电流的差值重构电机的反电动势,利用开关函数和卡尔曼滤波器滤除高频干扰,从而准确估算出电机的转子位置和转速。利用MATLAB/Simulink进行仿真试验,验证该速度估计算法的正确性。 展开更多

关键词 船舶工程 船舶电力推进 PMSM 无位置控制 矢量控制 滑模观测器

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一种自适应滤波的永磁同步电机转子位置估算方法 被引量：10

5

作者 王辉 潘文丽 吴轩 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期51-59,共9页

针对基于反电动势(EMF)模型法的内置式永磁电机(IPMSM)无位置传感器控制中,逆变器的非线性和磁场空间谐波会引起反电动势产生6k±1次谐波,最终导致估算的转子位置中存在6k次脉动,降低转子位置估算精度的问题,提出一种双线性递归最... 针对基于反电动势(EMF)模型法的内置式永磁电机(IPMSM)无位置传感器控制中,逆变器的非线性和磁场空间谐波会引起反电动势产生6k±1次谐波,最终导致估算的转子位置中存在6k次脉动,降低转子位置估算精度的问题,提出一种双线性递归最小二乘(BRLS)自适应滤波的转子位置估算方法。该方法通过滑模观测器获取反电动势,然后依据信号增强的原理,由双线性递归最小二乘自适应滤波器通过在线更新滤波器系数,跟踪并滤除反电动势估算值中指定的谐波分量,进而抑制转子位置中6k次谐波脉动。实验结果表明,所提出的自适应滤波的转子位置估算方法收敛速度快、精度高,能可靠抑制谐波并提高转子位置估算精度。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 无位置控制 逆变器非线性 自适应滤波 双线性递归最小二乘

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一种低载波比下内埋式永磁同步电机离散龙贝格观测器 被引量：8

6

作者 苑国锋 牛泽农 +1 位作者 郑春雨 李正熙 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期236-244,共9页

为了实现低载波比下内埋式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器控制,提出一种静止坐标系下离散域龙贝格观测器的设计方法。通过在静止坐标系建立基于扩展反电动势的离散域复矢量IPMSM模型,得到给定电压和检测电流之间精确的数学关系,并结... 为了实现低载波比下内埋式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器控制,提出一种静止坐标系下离散域龙贝格观测器的设计方法。通过在静止坐标系建立基于扩展反电动势的离散域复矢量IPMSM模型,得到给定电压和检测电流之间精确的数学关系,并结合反电动势动态方程的精确离散形式构成全阶离散龙贝格观测器的数学模型。针对观测器包含虚轴极点的问题,采用离散域直线平移法设计反馈增益矩阵,保证观测器的稳定性和快速收敛性。在14kW永磁电机测试平台的实验结果验证该方法所设计的离散龙贝格观测器在低载波比条件下的可行性和有效性。 展开更多

关键词 内埋式永磁同步电机 无位置控制 低载波比 龙贝格观测器 极点配置

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基于改进型滑模观测器的PMSM无位置控制 被引量：6

7

作者 刘昇 卢广山 +1 位作者 徐瑜 刘闯 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期474-478,共5页

为了实现永磁同步电机的高性能无位置控制,针对传统滑模观测器算法抖振现象剧烈、收敛速度慢、稳态精度不高的特点,提出了一种基于饱和函数趋近律的改进型滑模观测器无位置算法。由饱和函数取代传统的开关函数,并结合相应的滤波环节、... 为了实现永磁同步电机的高性能无位置控制,针对传统滑模观测器算法抖振现象剧烈、收敛速度慢、稳态精度不高的特点,提出了一种基于饱和函数趋近律的改进型滑模观测器无位置算法。由饱和函数取代传统的开关函数,并结合相应的滤波环节、补偿环节,提高了观测器的准确性和鲁棒性,为实现永磁同步电机的无位置矢量控制提供了条件。在实际系统中采用线性逼近的方法模拟饱和函数。相关的仿真和实验证明了该方法比传统滑模观测器具有更好的性能。 展开更多

关键词 永磁同步电机 滑模观测器 无位置控制 趋近律

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基于改进MRAS的永磁同步电机滑模速度控制设计

8

作者 李光晖 焦提操 +1 位作者 纪传省 王汉卿 《现代电子技术》 北大核心 2024年第14期63-69,共7页

针对传统MRAS观测器在外部干扰和运行工况变化时观测精度差的问题,提出一种改进型MRAS观测器。通过对传统MRAS中的自适应律重新推导,考虑参数分布理论,引入电阻自适应律来进一步提升观测器的性能。为解决传统PI速度控制器无法满足高精... 针对传统MRAS观测器在外部干扰和运行工况变化时观测精度差的问题,提出一种改进型MRAS观测器。通过对传统MRAS中的自适应律重新推导,考虑参数分布理论,引入电阻自适应律来进一步提升观测器的性能。为解决传统PI速度控制器无法满足高精度控制的要求,提出一种新型趋近率,设计相应的滑模速度控制器取代传统PI速度控制器。仿真结果表明,与传统的PI控制器和滑模控制器相比,改进后的滑模速度控制器和MRAS观测器具有更优越的控制性能和观测性能,稳定性高、抗负载扰动能力强。 展开更多

关键词 永磁同步电机 MRAS观测器 滑模速度控制器 矢量控制 无位置控制 波波夫超稳定性

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基于改进型SMO无位置传感器速度控制

9

作者 付光杰 满福达 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2024年第2期277-283,共7页

针对传统SMO(Sliding Mode Observer)在开关函数切换过程中存在抖振现象,提出一种利用饱和函数代替开关函数的新型滑模观测器削弱抖振,并在位置信息提取过程中选用锁相环代替传统的反正切方法,从而提高对PMSM(Permanent-Magnet Synchron... 针对传统SMO(Sliding Mode Observer)在开关函数切换过程中存在抖振现象,提出一种利用饱和函数代替开关函数的新型滑模观测器削弱抖振,并在位置信息提取过程中选用锁相环代替传统的反正切方法,从而提高对PMSM(Permanent-Magnet Synchronous Motor)转子位置的观测精度。在Matlab环境下,通过传统和新型SMO的对比,可观察到转子的转速误差提高了大约14 r/min,转子位置误差提高大约0.03 rad。 展开更多

关键词 永磁同步电机 矢量控制 滑模观测器 无位置控制

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一种降低噪声的高频方波注入PMSM无传感器控制 被引量：6

10

作者 刘琳 崔巍 《微电机》 北大核心 2019年第4期32-37,63,共7页

高频方波注入法是一种永磁同步电机无位置传感器控制算法,但是逆变器的开关谐波和注入方波都会带来严重的噪声,这限制了它的应用范围。首先介绍了传统的高频方波注入法,在此基础上提出了3种混沌方式,通过混沌开关频率和注入频率以削弱... 高频方波注入法是一种永磁同步电机无位置传感器控制算法,但是逆变器的开关谐波和注入方波都会带来严重的噪声,这限制了它的应用范围。首先介绍了传统的高频方波注入法,在此基础上提出了3种混沌方式,通过混沌开关频率和注入频率以削弱谐波峰值来降低噪声。在Matlab/Simulink仿真的基础上,对比分析了传统方法与不同混沌方式在不同混沌范围下降低峰值谐波的能力和对转子位置估计的影响,并选取了一种最优方式作为实验方案。最后,在以TMS320F2812DSP控制芯片为核心的实验平台上进行了实验验证。仿真和实验结果都证明了该方法的有效性和可靠性。 展开更多

关键词 噪声抑制 高频方波注入 永磁同步电机 无位置控制

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基于改进自适应超螺旋观测器的永磁同步电机无位置控制

11

作者 朱国宇 安兴科 +1 位作者 诸德宏 陈前 《电气工程学报》 CSCD 2023年第4期84-95,共12页

针对永磁同步电机无位置控制的传统观测器在具有一定初始误差情况下跟踪性能较差问题,并且对于观测器中的电气参数变化会影响位置估计误差的问题,提出了一种改进型自适应超螺旋观测器的无位置控制策略。首先,对超螺旋观测器的控制率进... 针对永磁同步电机无位置控制的传统观测器在具有一定初始误差情况下跟踪性能较差问题,并且对于观测器中的电气参数变化会影响位置估计误差的问题,提出了一种改进型自适应超螺旋观测器的无位置控制策略。首先,对超螺旋观测器的控制率进行改进,在原有低幂次结构基础上,增加了高幂次项,以提高观测器在较大误差范围内的跟踪性能。其次,通过分析电阻误差对于估计位置的影响,设计了电阻估计自适应律,以消除电阻参数变化带来的影响,改善了观测器在低速时的位置估计效果。然后,设计了整体观测器方案的李雅普诺夫函数,并证明了所提出观测器的稳定性。最后,在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,并通过试验验证了所提控制策略的可行性和有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无位置控制 超螺旋观测器 自适应估计

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基于PWM ON反电势检测法的BLDCM控制系统设计 被引量：3

12

作者 孙旭霞 胡少一 高沁源 《微特电机》 北大核心 2015年第8期77-80,共4页

以C8051F310为控制核心设计无刷直流电动机(BLDCM)的无位置控制系统,并采用"PWM ON"反电势过零检测法进行位置检测。该方法有效削弱了PWM引起的干扰信号和续流二极管续流导致的尖峰脉冲,避免了误过零现象的出现。此外,改进的&... 以C8051F310为控制核心设计无刷直流电动机(BLDCM)的无位置控制系统,并采用"PWM ON"反电势过零检测法进行位置检测。该方法有效削弱了PWM引起的干扰信号和续流二极管续流导致的尖峰脉冲,避免了误过零现象的出现。此外,改进的"三段式"起动方法保证了电机平滑切换至闭环控制,MOS管并联结构的均流作用避免了起动过程的大电流击穿MOS管的现象。经测试,系统起动稳定、转速误差较小,且抗扰性能较好。 展开更多

关键词 反电势过零检测法 无位置控制 无刷直流电动机 PWM ON C8051F310

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倍角坐标系下的随机高频信号注入解调策略 被引量：3

13

作者 储剑波 朱叶 张开鑫 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期21-30,共10页

针对传统高频信号旋转注入法中引入较多带通与低通滤波器的问题,提出一种新的高频信号注入法信号提取策略,将旋转高频电压信号注入估计旋转坐标系来进行电机激励,并依据数学计算,取消传统方法中低通滤波器的使用,来简化信号提取过程,是... 针对传统高频信号旋转注入法中引入较多带通与低通滤波器的问题,提出一种新的高频信号注入法信号提取策略,将旋转高频电压信号注入估计旋转坐标系来进行电机激励,并依据数学计算,取消传统方法中低通滤波器的使用,来简化信号提取过程,是永磁同步电机低速无位置控制中一种新的高频注入形式及解调策略。同时,对于定频注入带来的噪声问题,通过将注入信号频率随机化,来抑制电机运行电流频谱中造成的谐波尖峰,从而降低噪声。最后通过仿真及实验,验证了该方法不仅拥有良好的位置估算精度,能有效适应低速下转速及负载变化,提高系统可靠性;同时从电流频谱分析中可知所提方法分散了谐波处的能量峰值,有效降低了噪声,拓展了高频注入的应用领域。 展开更多

关键词 永磁同步电机 矢量控制 无位置控制 随机高频信号注入 滤波器 频谱分析

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考虑谐波影响的开关磁阻电机无位置技术研究 被引量：3

14

作者 周丽芳 许爱德 +1 位作者 李倩妮 朱景伟 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期177-186,共10页

针对用传统傅里叶级数相电感模型估计开关磁阻电机转子位置时直接忽略高次谐波,仅考虑到基波或者二次谐波,导致位置估计精度不高的问题,提出了一种考虑谐波影响的开关磁阻电机无位置控制方法.该方法通过对电感进行坐标变换以及差值电感... 针对用传统傅里叶级数相电感模型估计开关磁阻电机转子位置时直接忽略高次谐波,仅考虑到基波或者二次谐波,导致位置估计精度不高的问题,提出了一种考虑谐波影响的开关磁阻电机无位置控制方法.该方法通过对电感进行坐标变换以及差值电感辨识,消除了傅里叶级数电感的直流分量、偶次谐波分量以及三的倍数次谐波分量.选取谐波含量最少的差值电感构建角度--差值电感关系数学模型,利用其特征点估算转子位置.为了验证所提算法的有效性以及正确性,以一台12/8极开关磁阻电机为控制对象,进行了仿真以及实验.实验结果表明,减少电感谐波后估计转子位置精度提高,且在较大电流条件下用差值电感估计转子位置角度时,位置估计精度几乎不受电机磁饱和因素的影响. 展开更多

关键词 开关磁阻电机 无位置控制 电感谐波 差值电感 磁饱和

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基于GA优化RBF网络的永磁同步电机无位置控制 被引量：3

15

作者 金昊 丁曙光 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2021年第2期95-98,共4页

在表贴式永磁同步电机(surface permanent magnet synchronous motor,SPMSM)的无位置控制中,准确实时地估计其转子位置和转速是一个关键技术难点。文章把遗传算法(genetic algorithm,GA)和径向基函数(radial basis function,RBF)神经网... 在表贴式永磁同步电机(surface permanent magnet synchronous motor,SPMSM)的无位置控制中,准确实时地估计其转子位置和转速是一个关键技术难点。文章把遗传算法(genetic algorithm,GA)和径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络相结合,提出了GA-RBF神经网络观测器来估计SPMSM的转子位置和转速。GA-RBF观测器首先估计了两相静止坐标系下的反电动势,然后引入锁相环实时估计了转子位置和转速。仿真结果表明,GA-RBF算法能够提高神经网络的收敛性,避免神经网络陷入局部最优,从而实现对SPMSM的高精度控制。 展开更多

关键词 永磁同步电机 径向基函数神经网络 遗传算法 无位置控制

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基于新型抗低频扰动反电势观测器的直线永磁游标电机无位置控制 被引量：3

16

作者 蒋阳 吉敬华 +2 位作者 赵文祥 许德志 杨安晨 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第S01期243-248,257,共7页

直线永磁游标(linear permanent magnet vernier,LPMV)电机拥有效率高、结构简单和成本低的优点,在长行程应用领域具有广阔的应用前景,但位置传感器的安装增加了系统成本。提出一种基于改进型反电势观测器的LPMV电机的无位置控制策略,... 直线永磁游标(linear permanent magnet vernier,LPMV)电机拥有效率高、结构简单和成本低的优点,在长行程应用领域具有广阔的应用前景,但位置传感器的安装增加了系统成本。提出一种基于改进型反电势观测器的LPMV电机的无位置控制策略,该观测器不但可获得反电势信息,而且能有效抑制低频扰动。电机的速度和位置角由锁相环获得,启动阶段采用I/F启动,提高了启动的可靠性。仿真和实验研究验证了所提出动子位置估计法的可行性。 展开更多

关键词 直线电机 观测器 无位置控制 反电势 锁相环

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航空燃油泵无刷直流电机无位置控制系统设计与实现 被引量：1

17

作者 淳刚 谢海东 +3 位作者 石利俊 王立云 蒲宝星 谢合成 《微特电机》 2022年第11期56-60,共5页

针对航空燃油泵的特殊工况场合,研制了一款紧凑型的燃油泵用无刷直流电机控制系统。该系统采用无位置传感器控制技术,基于无位置控制芯片JY02、三相全桥驱动芯片JY231L和双桥臂封装功率MOSFET芯片JY2605M进行高集成度样机开发,并通过全... 针对航空燃油泵的特殊工况场合,研制了一款紧凑型的燃油泵用无刷直流电机控制系统。该系统采用无位置传感器控制技术,基于无位置控制芯片JY02、三相全桥驱动芯片JY231L和双桥臂封装功率MOSFET芯片JY2605M进行高集成度样机开发,并通过全速域滤波调节技术进行转速容差和运行效率性能改善。样机系统通过实验测试,相较对比产品性能,负载效率提升超过10%,转速容差硬度提升超过6%,较好达到了预期性能指标,验证了所研制小体积、高效率、转速容差小的航空燃油泵伺服电机控制系统的有效性。 展开更多

关键词 燃油泵 伺服电机 无刷直流电机 无位置控制 控制系统设计

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嵌入式永磁同步电动机高频注入法无位置传感器控制研究 被引量：2

18

作者 彭澍 章跃进 《微特电机》 北大核心 2014年第4期53-56,60,共5页

采用旋转高频电压注入法实现嵌入式永磁同步电动机无位置传感器控制。将高频电压叠加于基频电压,利用电机磁场凸极属性,从检测电流中滤出含有转子位置信息的高频部分,并且重点阐述了构建数字滤波器以得到电流高频分量的方法。以TMS320F2... 采用旋转高频电压注入法实现嵌入式永磁同步电动机无位置传感器控制。将高频电压叠加于基频电压,利用电机磁场凸极属性,从检测电流中滤出含有转子位置信息的高频部分,并且重点阐述了构建数字滤波器以得到电流高频分量的方法。以TMS320F28335为控制核心构建了一个控制系统,并给出了其硬件电路和软件流程。仿真和实验结果验证了原理的正确性和控制的有效性。 展开更多

关键词 嵌入式永磁同步电动机 无位置控制 旋转电压矢量 数字滤波器

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基于电感空间矢量的SRM无位置传感器控制 被引量：2

19

作者 蒯松岩 李大鹏 冯重阳 《电气传动》 北大核心 2013年第3期7-9,共3页

开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)引入位置传感器使电机的结构变得复杂,同时降低了可靠性。为此,提出了一种基于电感空间矢量的新型无位置控制策略,将三相电感近似等效成正弦波,电机转子位置的估计则通过电感空间矢量的位... 开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)引入位置传感器使电机的结构变得复杂,同时降低了可靠性。为此,提出了一种基于电感空间矢量的新型无位置控制策略,将三相电感近似等效成正弦波,电机转子位置的估计则通过电感空间矢量的位置角得到。最后以TMS320F2812 DSP为控制核心对12/8极的开关磁阻电机进行了实验验证,其结果表明该方案可在整个速度范围内实现良好的无位置控制。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 电感空间矢量 无位置控制

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基于平滑切换律自适应滑模观测器的无位置传感器控制 被引量：2

20

作者 陈华伟 张剑 +1 位作者 李文善 张培磊 《微电机》 北大核心 2013年第7期74-77,共4页

矢量控制策略目前已在交流传动领域获得较广泛的应用,但是由于坐标变换需要精确的转子位置角,通常需要安装位置传感器,提高了系统成本,降低了可靠性。本文在获得扩展反电势模型的基础上,设计了基于平滑切换律的自适应滑模观测器,对内置... 矢量控制策略目前已在交流传动领域获得较广泛的应用,但是由于坐标变换需要精确的转子位置角,通常需要安装位置传感器,提高了系统成本,降低了可靠性。本文在获得扩展反电势模型的基础上,设计了基于平滑切换律的自适应滑模观测器,对内置式永磁同步电机进行位置观测。相比于传统方法本文提出的观测器结构能够有效抑制由滑模引起的抖振现象。仿真结果证明该方法有效。 展开更多

关键词 滑模观测器 永磁同步电机 无位置控制 自适应滤波器

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