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汽车电子燃油泵中无刷无位置传感器直流电机的控制分析
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作者 佘艳涛 郑宗波 《内燃机与配件》 2018年第4期35-38,共4页
在汽车中汽车电子燃油泵主要是负责将一定量的油压、流量的燃油,从油箱输送到电动机内,属于汽车动力系统的核心部件之一。但是,随着能源危机的日益凸显,使得传统燃油朝着多元化、新型化的方向发展。在使用中新型燃油内的一些具备化学性... 在汽车中汽车电子燃油泵主要是负责将一定量的油压、流量的燃油,从油箱输送到电动机内,属于汽车动力系统的核心部件之一。但是,随着能源危机的日益凸显,使得传统燃油朝着多元化、新型化的方向发展。在使用中新型燃油内的一些具备化学性质的成分会使得燃油内的电子燃油泵受到腐蚀,进而降低了汽车电子燃油泵的使用寿命,同时也降低了汽车电子燃油泵可靠性。通过实践中证明,在汽车电子燃油泵内使用无刷电机能够降低电机转换中的噪声,且无机械的转向部件,在多元化的燃油泵中得到了广泛的应用。本文主要探讨的是汽车电子燃油泵中无刷无位置传感器直流电机的控制,首先分析了汽车电子燃油泵与无刷直流电机概述,同时阐述了无刷直流电的控制原理及控制系统的设计,最后总结了实验调试结果。 展开更多
关键词 汽车电子燃油泵 位置传感器 直流电机 概述 系统设计
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永磁同步电机无位置传感器控制技术研究综述 被引量:233
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作者 刘计龙 肖飞 +2 位作者 沈洋 麦志勤 李超然 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第16期76-88,共13页
永磁同步电机具有功率密度高、转矩惯量比大、动态响应速度快的优点,在大功率交流传动领域具有明显的优势。对永磁同步电机的高性能控制依赖于精确的转子位置信息,然而通常使用的光电编码器和旋转变压器等机械式位置传感器成本高、体积... 永磁同步电机具有功率密度高、转矩惯量比大、动态响应速度快的优点,在大功率交流传动领域具有明显的优势。对永磁同步电机的高性能控制依赖于精确的转子位置信息,然而通常使用的光电编码器和旋转变压器等机械式位置传感器成本高、体积大、抗干扰能力差,限制了永磁同步电机的推广应用,无位置传感器控制技术是解决这一问题的重要途径。本文对永磁同步电机的无位置传感器控制技术进行了综述,从转子初始位置检测、低速与零速运行控制、中高速运行控制和全转速范围运行控制四个方面对永磁同步电机无位置传感器控制技术进行了深入阐述和对比分析。最后,对永磁同步电机无位置传感器控制技术的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 永磁同步电机 位置传感器 转子位置检测 高频信号注入 滑模观测器
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基于转子凸极跟踪的无位置传感器永磁同步电机矢量控制研究 被引量:99
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作者 刘毅 贺益康 +1 位作者 秦峰 贾洪平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第17期121-126,共6页
在分析高频电压信号激励下永磁同步电机数学模型的基础上,研究了一种基于凸极跟踪的转子位置自检测方法。文中讨论了高频电压信号的注入方式、提取,包含转子位置信息的高频负序电流的外差解调算法以及转子位置跟踪观测器的构成,并对一... 在分析高频电压信号激励下永磁同步电机数学模型的基础上,研究了一种基于凸极跟踪的转子位置自检测方法。文中讨论了高频电压信号的注入方式、提取,包含转子位置信息的高频负序电流的外差解调算法以及转子位置跟踪观测器的构成,并对一台内插式永磁同步电机采用旋转高频电压信号注入方式检测转子空间凸极的信号提取全过程进行了实验研究,成功地实现了该电机的无位置传感器矢量控制运行。实验研究表明,基于凸极跟踪的转子空间位置检测方法能准确地观测出转子的空间位置和速度,以此机理实现的永磁同步电机无传感器矢量控制也具有良好的静、动态运行性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 凸极跟踪 位置传感器 矢量控制
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基于简化磁链法的开关磁阻电机间接位置检测 被引量:72
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作者 邱亦慧 詹琼华 +1 位作者 马志源 郭伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第10期59-62,120,共5页
为了提高无位置传感器SRM间接位置检测方案适用速度范围 ,在电机单相轮流导通和电流采用PWM技术控制的条件下提出了一种简化的磁链法 ,实验结果表明该算法能在高速时实现SRM的可靠换相 ,对无位置传感器SRM的间接位置检测技术有较大的实... 为了提高无位置传感器SRM间接位置检测方案适用速度范围 ,在电机单相轮流导通和电流采用PWM技术控制的条件下提出了一种简化的磁链法 ,实验结果表明该算法能在高速时实现SRM的可靠换相 ,对无位置传感器SRM的间接位置检测技术有较大的实际意义。 展开更多
关键词 位置传感器 SRM 间接位置检测 简化磁链法 开关磁阻电机
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直流无刷电机无位置传感器控制中反电动势过零检测算法及其相位修正 被引量:40
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作者 张相军 陈伯时 +1 位作者 朱平平 雷淮刚 《电气传动》 北大核心 2001年第2期14-16,共3页
针对具有梯形反电动势波形的直流无刷电机无位置传感器的控制 ,文章提出了一种软件实现的方法 ,给出了算法 ,并通过实验验证了这种方法的正确性和可行性。
关键词 直流电机 位置传感器 伺服控制 反电动势 过零检测算法 相位修正
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永磁同步电机的扰动观测器无位置传感器控制 被引量:80
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作者 陆婋泉 林鹤云 韩俊林 《中国电机工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第5期1387-1394,共8页
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... 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。 展开更多
关键词 永磁同步电机(PMSM) 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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基于滑模观测器的无传感器永磁同步电机矢量控制系统 被引量:72
7
作者 吴春华 陈国呈 孙承波 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2006年第2期1-3,51,共4页
本文在深入分析永磁同步电机数学模型的基础上,将滑模变结构控制应用于永磁同步电机控制系统中,根据永磁同步电机的数学模型,设计了一个滑模变结构控制器,用于估算电机转子位置和速度;根据磁场定向控制理论,利用估算的转子角度实现了无... 本文在深入分析永磁同步电机数学模型的基础上,将滑模变结构控制应用于永磁同步电机控制系统中,根据永磁同步电机的数学模型,设计了一个滑模变结构控制器,用于估算电机转子位置和速度;根据磁场定向控制理论,利用估算的转子角度实现了无传感器矢量控制。实验结果表明,滑模变结构控制器对系统参数变化、外界环境的扰动以及内部的摄动具有很强的鲁棒性,能够在全频率范围内追踪实际信号,实现对转轴位置的观测。 展开更多
关键词 滑模观测器 永磁同步电机 位置传感器 矢量控制
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基于滑模观测器与滑模控制器的永磁同步电机无位置传感器控制 被引量:71
8
作者 陈思溢 皮佑国 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期108-117,共10页
针对无位置传感器永磁同步电机控制系统中转子位置与转速无法直接测量的问题,提出基于滑模观测器的转子位置间接检测方法。通过研究低速时滑模观测器的估算误差较大的特点,分析无位置传感器控制方式下电机存在无法零速起动的问题,利用... 针对无位置传感器永磁同步电机控制系统中转子位置与转速无法直接测量的问题,提出基于滑模观测器的转子位置间接检测方法。通过研究低速时滑模观测器的估算误差较大的特点,分析无位置传感器控制方式下电机存在无法零速起动的问题,利用变压变频控制策略进行他控起动。依据滑模观测器的电流跟随特性和滑模控制器的转速跟随特性,同时引入时变项,在提高滑模面收敛速度的基础上实现了调速系统由他控方式向自控方式的平滑过渡。仿真和实验证明,提出的算法不仅解决了滑模观测器在零速及附近的低速范围内所存在的预测死区问题,而且削弱了两种控制方式切换过程中产生的抖振。 展开更多
关键词 永磁同步电机 位置传感器 滑模观测器 滑模控制器 变压变频控制
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脉振高频信号注入法误差分析 被引量:64
9
作者 刘海东 周波 +4 位作者 郭鸿浩 刘兵 李洁 徐学海 时仁帅 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期38-44,共7页
为了分析永磁同步电机系统各参数对脉振高频信号注入法位置估计误差的影响,以便有针对性地减小位置估计误差,提高无位置传感器控制技术的性能,首先对脉振高频电压信号注入情况下永磁同步电机直交轴电压进行了分析,并根据交轴基波电压得... 为了分析永磁同步电机系统各参数对脉振高频信号注入法位置估计误差的影响,以便有针对性地减小位置估计误差,提高无位置传感器控制技术的性能,首先对脉振高频电压信号注入情况下永磁同步电机直交轴电压进行了分析,并根据交轴基波电压得到位置估计误差公式;之后通过对位置误差公式进行数值分析,总结出控制器频率、逆变器直流母线电压及脉振高频信号电压幅值对位置估计误差大小的影响规律;最后对位置误差分析结果进行了实验验证。 展开更多
关键词 永磁同步电机 位置传感器 脉振高频信号注入 位置估计误差
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转子磁钢表贴式永磁同步电机转子初始位置检测 被引量:61
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作者 刘颖 周波 +1 位作者 李帅 冯瑛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第18期48-54,共7页
针对转子磁钢表贴式永磁同步电机(surface mounted permanent magnet synchronous motor,SPMSM),提出一种无位置传感器转子初始位置检测方法,有效地改善了传统方法中存在的算法执行时间长、实施复杂等缺点。该方法分2步实现,在估算的同... 针对转子磁钢表贴式永磁同步电机(surface mounted permanent magnet synchronous motor,SPMSM),提出一种无位置传感器转子初始位置检测方法,有效地改善了传统方法中存在的算法执行时间长、实施复杂等缺点。该方法分2步实现,在估算的同步旋转坐标系中注入高频正弦电压信号,通过闭环调节得出转子位置初次估算值;再利用不同磁极下直轴等效电路时间常数不同的特性,判断出d轴正方向,结合初次估算值,从而得到正确的初始位置信息。运用dSPACE实时仿真系统进行了转子任意初始角度的实验验证。结果表明,所提方法能够快速、准确地检测出SPMSM的初始位置。 展开更多
关键词 永磁同步电机 位置传感器 初始位置检测 信号注入 磁极判断
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内置式永磁同步电机无位置传感器控制 被引量:59
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作者 王高林 杨荣峰 +1 位作者 于泳 徐殿国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第30期93-98,共6页
针对无位置传感器内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)矢量控制系统,通过将滑模观测器和高频电压信号注入法相结合,提出一种可实现在宽调速范围获取准确转子位置信息的混合观测方案。设计基于扩展... 针对无位置传感器内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)矢量控制系统,通过将滑模观测器和高频电压信号注入法相结合,提出一种可实现在宽调速范围获取准确转子位置信息的混合观测方案。设计基于扩展反电动势模型的滑模观测器,对高频信号注入的滤波器和软件锁相环进行研究,并给出混合观测器的切换控制方法,以保证切换过程锁相环跟踪的同步性。针对无传感器IPMSM系统起动困难的问题,研究了一种初始位置估计方法,先注入高频信号检测磁极位置,再注入脉冲电压矢量来判断极性。最后通过IPMSM无位置传感器矢量控制系统验证了该控制策略的有效性。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机 位置传感器 混合观测器 初始位置估计
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表贴式永磁同步电机无位置传感器起动新方法 被引量:55
12
作者 李洁 周波 +4 位作者 刘兵 王龙 倪天恒 徐学海 时仁帅 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期2513-2520,共8页
针对表贴式永磁同步电机(surface mounted permanent magnet synchronous machines,SPMSM),该文提出一种脉振高频信号注入法结合载波频率成分法的无位置传感器起动控制新方法。该方法首先向SPMSM的d轴注入脉振高频信号,使得SPMSM呈现&qu... 针对表贴式永磁同步电机(surface mounted permanent magnet synchronous machines,SPMSM),该文提出一种脉振高频信号注入法结合载波频率成分法的无位置传感器起动控制新方法。该方法首先向SPMSM的d轴注入脉振高频信号,使得SPMSM呈现"饱和凸极性";然后引入载波频率成分法进行转子磁极极性判断,即提取三相载波正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)逆变器中的三相载波频率成分信号,解析其饱和分量幅值的正负,实现对SPMSM转子磁极极性的判别。与传统的通过二次注入其他形式的信号来判断转子磁极的方法相比,该方法有效改善了现有无位置传感器起动方法中存在的算法执行时间长、实施过程复杂等缺点。实验结果表明,所提方法能够准确、快速地检测出SPMSM的初始位置,保证电机顺利平稳起动,具有良好的位置估计精度。 展开更多
关键词 表贴式永磁同步电机 位置传感器 脉振高频信 号注入法 三相载波正弦脉宽调制
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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 被引量:40
13
作者 孙凯 许镇琳 邹积勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期18-22,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 永磁同步电机 速度调节器 位置传感器 自抗扰控制器 速度估计
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无位置传感器开关磁阻电动机位置的检测与预报 被引量:25
14
作者 王旭东 张弈黄 +1 位作者 王喜莲 王炎 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第7期5-8,共4页
讨论了开关磁阻电动机通过在非通电相加激励脉冲判断转子位置 ,从而取消转子位置传感器的理论依据 ,建立了最高激励脉冲频率的数学模型 ,分析了此方式下激励脉冲频率对系统控制精度的影响 ,提出了利用曲线拟合算法来预报转子位置 ,从而... 讨论了开关磁阻电动机通过在非通电相加激励脉冲判断转子位置 ,从而取消转子位置传感器的理论依据 ,建立了最高激励脉冲频率的数学模型 ,分析了此方式下激励脉冲频率对系统控制精度的影响 ,提出了利用曲线拟合算法来预报转子位置 ,从而更准确地控制各相绕组开通与关断的新方法。详细的仿真分析证实了该方法的可行性 ,并在 1台 1 2 /4极三相开关磁阻电动机 (SRM )上进行了试验 ,效果较好 。 展开更多
关键词 开关磁阻电动机 位置传感器 曲线拟合 检测
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基于电感线性区模型的开关磁阻电机无位置传感器技术 被引量:47
15
作者 蔡骏 邓智泉 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第15期114-123,7,共10页
无位置传感器起动和低速运行控制是开关磁阻电机研究的难点问题。分别针对静止、带初始转速,以及驱动运行3种模式进行了研究,提出了一种基于电感线性区模型的开关磁阻电机无位置传感器控制方法。该方法采用电流斜率差值计算法来辨识全... 无位置传感器起动和低速运行控制是开关磁阻电机研究的难点问题。分别针对静止、带初始转速,以及驱动运行3种模式进行了研究,提出了一种基于电感线性区模型的开关磁阻电机无位置传感器控制方法。该方法采用电流斜率差值计算法来辨识全周期的电感信息;并通过设计电感比较逻辑实现电感线性区的估计;在电感线性区建立了角度–电感关系的数学模型,可以直接估计出转子位置和转速信息,实现无位置传感器无反转起动和运行控制。实验结果验证了理论分析的正确性和可行性。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 位置传感器 相电感模型 位置 估计 闭环调速控制
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一种表贴式永磁同步电机无位置传感器低速控制策略 被引量:46
16
作者 邵俊波 王辉 +1 位作者 黄守道 吴轩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期1534-1541,共8页
永磁同步电机在零速或低速下的无位置传感器控制技术主要是基于电机的凸极特性,而表贴式永磁同步电机(surface mounted permanent magnet synchronous motor,SPMSM)磁路结构对称,凸极特性不明显。传统高频信号注入法利用电感饱和效应... 永磁同步电机在零速或低速下的无位置传感器控制技术主要是基于电机的凸极特性,而表贴式永磁同步电机(surface mounted permanent magnet synchronous motor,SPMSM)磁路结构对称,凸极特性不明显。传统高频信号注入法利用电感饱和效应构造的"饱和凸极"估计SPMSM转子位置,且在电流环反馈和位置观测环节使用滤波器,造成电流环响应和位置估计延迟。针对上述问题,该文提出一种基于新型高频方波注入法的SPMSM无位置传感器低速控制策略,通过将磁场定向控制周期与电压注入周期分离,直接利用电压注入周期内两相静止轴系下的高频响应电流得到转子位置估计值,实现了在电流环反馈和位置观测环节均无需使用滤波器。同时,为抑制逆变器非线性因素对转子观测精度的影响,采用向d轴依次注入幅值相等、方向相反的两个电压矢量。最后通过2.2kW SPMSM无位置传感器控制系统验证该控制策略的有效性。 展开更多
关键词 表贴式永磁同步电机 位置传感器 低速 新型方波电压注入 逆变器非线性 正反注入
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基于脉振高频电流注入SPMSM低速无位置传感器控制 被引量:46
17
作者 刘颖 周波 +1 位作者 冯瑛 赵承亮 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期139-145,共7页
针对转子磁钢表贴式永磁同步电动机(SPMSM),提出了一种基于脉振高频电流注入的低速无位置传感器控制的新方法。其原理是在估计的同步旋转坐标系直轴上注入高频正弦电流,通过检测交轴电流环PI调节器的输出电压量,获得含有转子位置估计误... 针对转子磁钢表贴式永磁同步电动机(SPMSM),提出了一种基于脉振高频电流注入的低速无位置传感器控制的新方法。其原理是在估计的同步旋转坐标系直轴上注入高频正弦电流,通过检测交轴电流环PI调节器的输出电压量,获得含有转子位置估计误差的信号,对此进行适当的信号处理得到估计转子位置角,从而实现无位置传感器控制。对该方法进行了理论分析、仿真与实验验证,结果表明该方法在低速和零速下均能准确地检测电动机转子的位置和速度,相较于脉振高频电压信号注入法,所提出的方法结构更简单,且稳定性更高。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 位置传感器 脉振高频电流信号 低速
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基于两相脉冲激励的开关磁阻电动机无位置传感器转子位置检测 被引量:32
18
作者 李景男 王旭东 周永勤 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期6-9,共4页
对基于脉冲激励检测非工作相电流的方法进行了理论分析,提出对两非工作相施加脉冲激励,比较其响应电流变化以确定换相点的方法,通过仿真分析证明了该方法的有效性。运用该方法设计了位置检测器,并进行了实验研究,在不同转速下的实... 对基于脉冲激励检测非工作相电流的方法进行了理论分析,提出对两非工作相施加脉冲激励,比较其响应电流变化以确定换相点的方法,通过仿真分析证明了该方法的有效性。运用该方法设计了位置检测器,并进行了实验研究,在不同转速下的实验结果证明该方法具有较高的可靠性和实用性。 展开更多
关键词 开关磁阻电动机 位置检测 脉冲激励 位置传感器
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开关磁阻电动机无位置传感器能量优化控制 被引量:33
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作者 郑洪涛 蒋静坪 +2 位作者 徐德鸿 刘连根 郭淑英 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期153-157,共5页
给出了一种基于简化磁链法的开关磁阻电动机(SRM)无位置传感器能量优化控制方案:该方法首先利用校准程序测量了SRM平衡位置处的磁链特性;在此基础上,通过能量消耗最小在线优化过程以获得SRM换相位置处的参考磁链;估计SRM当前导通相绕组... 给出了一种基于简化磁链法的开关磁阻电动机(SRM)无位置传感器能量优化控制方案:该方法首先利用校准程序测量了SRM平衡位置处的磁链特性;在此基础上,通过能量消耗最小在线优化过程以获得SRM换相位置处的参考磁链;估计SRM当前导通相绕组磁链,与参考磁链比较,完成SRM换相运行。实验结果表明文中给出的SRM换相角在线优化的无位置传感器检测方法简单、实用,系统运行效率高。 展开更多
关键词 开关磁阻电动机 位置传感器 能量优化控制 磁链 数学模型
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考虑逆变器非线性的内置式永磁同步电机转子位置锁相环观测器 被引量:40
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作者 王高林 李卓敏 +3 位作者 詹瀚林 李铁链 李刚 徐殿国 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期172-179,共8页
为了提高内置式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器控制性能,研究一种基于反电动势模型的正交锁相环转子位置观测器。在建立扩展反电动势模型滑模观测器基础上,采用对反电动势归一化的正交锁相环来获得转子位置信息,以降低噪声影响,并降... 为了提高内置式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器控制性能,研究一种基于反电动势模型的正交锁相环转子位置观测器。在建立扩展反电动势模型滑模观测器基础上,采用对反电动势归一化的正交锁相环来获得转子位置信息,以降低噪声影响,并降低参数设计复杂性,通过分析观测器动态响应及抗负载扰动能力,采用极点配置方式设计观测器参数。在分析定子电流畸变对位置观测器负面影响基础上,采用一种饱和函数方式对死区效应进行补偿,以减小位置观测误差。对IPMSM无位置传感器矢量控制系统进行了实验,结果验证了该控制策略的有效性。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机 位置传感器 滑模观测器 正交锁相环 逆变器非线性 补偿
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