基于SROPL的金属管道损伤谐波检测方法研究 被引量：2

1

作者 赵以振 王新华 +2 位作者 杨林 段宇 王昌 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2021年第8期111-115,121,共6页

为解决金属管道损伤检测问题,提出一种非接触式谐波检测方法和目标信号辨识算法。首先利用调频载波构建谐波激励信号,并采用高灵敏度隧道磁阻(TMR)矢量传感器阵列进行信号采集。然后采用变尺度自适应时域随机共振(SR)增强目标信号能量,... 为解决金属管道损伤检测问题,提出一种非接触式谐波检测方法和目标信号辨识算法。首先利用调频载波构建谐波激励信号,并采用高灵敏度隧道磁阻(TMR)矢量传感器阵列进行信号采集。然后采用变尺度自适应时域随机共振(SR)增强目标信号能量,并引入量子遗传算法(QGA)对系统多参数寻优。最后通过正交锁相(OPL)与阵列融合方法抑制激励背景场,从而识别损伤源信号。建立仿真模型和室内实验平台对算法进行验证,并分析比较典型因素的影响效果。结果表明,该方法能够有效检测管道损伤并提取目标信号。 展开更多

关键词 谐波检测 随机共振 量子遗传算法 正交锁相

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基于涡流效应的齿轮毛坯件无损检测仪 被引量：1

2

作者 孙燕 董浩斌 葛健 《自动化仪表》 CAS 2015年第8期98-102,共5页

针对超声波在齿轮裂缝检测过程中操作复杂、成本高的问题,研究实现了基于涡流效应的齿轮毛坯件无损检测仪。为提高检测可靠性和精度,设计了一种马蹄型激励线圈和巨磁阻元件构成的专用涡流传感器。通过COMSOL有限元软件仿真,辅助确定传... 针对超声波在齿轮裂缝检测过程中操作复杂、成本高的问题,研究实现了基于涡流效应的齿轮毛坯件无损检测仪。为提高检测可靠性和精度,设计了一种马蹄型激励线圈和巨磁阻元件构成的专用涡流传感器。通过COMSOL有限元软件仿真,辅助确定传感器的各个参数;提出了将正交锁相放大器应用于涡流无损检测的方案。通过被测信号的幅值和相位,有效抑制了提离效应对检测结果的影响,成功检测到齿轮毛坯件表面的裂缝。测试结果表明,系统可检测深度大于0.5 mm的裂缝,具有较高的灵敏度和可靠性。 展开更多

关键词 无损检测 涡流 正交锁相 有限元分析 COMSOL 提离效应

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正交锁相振荡器

3

作者 过玉清 《集成电路应用》 1990年第4期39-40,共2页

图1所示振荡器的相位可以锁定于30～1600Hz 频率范围内的参考信号,输出幅度为8V。振荡输出与参考信号之间的相位差可以利用电位器 R_7调整到±85°范围内的某一恒定值,这一恒定相差与频率无关。

关键词 振荡器 正交锁相 锁相

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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：42

4

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 无位置传感器 滑模观测器 正交锁相环 逆变器非线性 补偿

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永磁同步电机用线性霍尔位置检测的误差补偿 被引量：32

5

作者 刘刚 肖烨然 宋欣达 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期36-42,54,共8页

针对基于线性霍尔传感器的高速永磁同步电机转子位置信号易受高次谐波干扰的问题,提出了硬件和软件上的补偿方法。根据线性霍尔传感器的转子位置解算原理,详细分析了永磁体磁钢充磁的不均匀、定转子间气隙温度的变化、霍尔器件的安装误... 针对基于线性霍尔传感器的高速永磁同步电机转子位置信号易受高次谐波干扰的问题,提出了硬件和软件上的补偿方法。根据线性霍尔传感器的转子位置解算原理,详细分析了永磁体磁钢充磁的不均匀、定转子间气隙温度的变化、霍尔器件的安装误差以及逆变器高频开关噪声等因素给转子位置检测带来的各种不利影响,在硬件上采取了相应的补偿措施,在软件上用正交锁相环(PLL)来消除霍尔位置信号中高次谐波的干扰,并给出了一种无需知道霍尔器件安装位置的转子角位置计算方法。在100 kW高速永磁同步电机上进行了实验,实验结果表明,正交PLL能有效抑制霍尔信号中的高次谐波分量,也验证了采用该方法能有效地估算出永磁同步电机高速旋转转子的角位置。 展开更多

关键词 高速永磁同步电机 线性霍尔传感器 位置检测 误差补偿 正交锁相环

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一种自适应同步滤波器和正交锁相环相结合的滑模观测器 被引量：25

6

作者 陈勇 高玉文 陈章勇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期265-274,共10页

为了提高表贴式永磁同步电动机的速度和位置观测性能,提出一种自适应同步滤波器和正交锁相环相结合的滑模观测器。首先,基于电机数学模型,构造滑模电流观测器,得到反电动势;其次,滤波器以锁相环计算的位置信号为参考,自适应调节带通截... 为了提高表贴式永磁同步电动机的速度和位置观测性能,提出一种自适应同步滤波器和正交锁相环相结合的滑模观测器。首先,基于电机数学模型,构造滑模电流观测器,得到反电动势;其次,滤波器以锁相环计算的位置信号为参考,自适应调节带通截止频率,滤除反电动势中的大量抖振和谐波,并同步输出基波反电动势;之后,锁相环根据基波反电动势计算出转子速度和位置;最后,搭建Matlab/Simulink仿真模型和基于d SPACE半实物仿真实验平台。仿真和实验结果表明所提出的方法跟踪性能好并且对电机参数摄动具有很强的鲁棒性。 展开更多

关键词 表贴式永磁同步电动机 自适应同步滤波器 正交锁相环 滑模观测器

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一种用于盘孔裂纹检测的差动式涡流探头的设计与实现 被引量：18

7

作者 张玉华 孙慧贤 +1 位作者 罗飞路 曹雄恒 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1079-1083,共5页

为了实现对某型发动机篦齿盘均压孔的原位、无损探伤,设计了一种差动式的涡流检测探头,探头由一个激励线圈和两个感应线圈组成,由于检测线圈结构上的对称性使得探头对盘孔周边的表面裂纹敏感,同时对激励线圈和检测线圈匝数比的优化设计... 为了实现对某型发动机篦齿盘均压孔的原位、无损探伤,设计了一种差动式的涡流检测探头,探头由一个激励线圈和两个感应线圈组成,由于检测线圈结构上的对称性使得探头对盘孔周边的表面裂纹敏感,同时对激励线圈和检测线圈匝数比的优化设计也能有效增强输出的差动信号,降低干扰。信号调理电路采用正交锁相放大对输出进行正交分解,得到包含信号幅值和相位信息的两路直流分量作为裂纹检测的特征量。对篦齿盘均压孔标准试件的检测结果表明该探头能够很好地实现盘孔周边微小裂纹的检测,灵敏度高。同时,这种差动式的探头结构同样也可用于其它盘孔的裂纹检测。 展开更多

关键词 涡流检测 盘孔检测 差动式探头 裂纹 正交锁相放大

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红外气体检测中谐波信号正交锁相放大器设计与实现 被引量：17

8

作者 翟冰 何启欣 +2 位作者 黄渐强 郑传涛 王一丁 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期30-35,共6页

基于可调谐激光光谱吸收法的红外气体检测,为了从差分信号中有效提取出一次和二次谐波信号,研发了一种谐波信号正交锁相放大器.采用正交锁相放大及谐波检测原理,利用Simulink软件平台构建了模拟实验系统,对其功能做了仿真和验证.采用数... 基于可调谐激光光谱吸收法的红外气体检测,为了从差分信号中有效提取出一次和二次谐波信号,研发了一种谐波信号正交锁相放大器.采用正交锁相放大及谐波检测原理,利用Simulink软件平台构建了模拟实验系统,对其功能做了仿真和验证.采用数字信号处理器作为核心控制器,设计并制作出了谐波信号锁相放大器的系统实物,它主要由90°移相器、两路模拟乘法器、两路低通滤波器、差分信号放大器、模数转换器等构成.实验中,首先利用幅度可调的标准正弦信号作为待测信号,对锁相放大器的输出信号幅度与标准正弦信号的幅度做实验测量与对比,二者线性拟合优度高达0.999 94,最大误差小于4%,具有良好线性度;其次,将模拟吸收产生的差分信号作为待测信号,利用基频方波和二倍频方波分别作为参考信号,提取谐波信号,因二次谐波信号微弱易受噪音干扰,其误差在5%以内,一次谐波最大误差小于3.5%.系统具有良好的稳定性和性价比,在红外气体检测中具有较好的应用前景. 展开更多

关键词 光电检测 红外光谱学 气体检测 红外吸收 模拟实验系统 正交锁相放大器

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基于正交锁相放大器的微弱应变信号检测系统 被引量：17

9

作者 蔡满军 于彬 赵晓东 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2017年第4期67-72,共6页

在工业现场利用应变传感器进行形变测量时,被测物在小负荷作用下使得传感器输出的应变信号十分微弱。微弱信号有时甚至会被现场的强噪声信号完全淹没,这时提取有效的微弱信号将变得非常困难。针对这种实际问题,应用相关检测法设计了基... 在工业现场利用应变传感器进行形变测量时,被测物在小负荷作用下使得传感器输出的应变信号十分微弱。微弱信号有时甚至会被现场的强噪声信号完全淹没,这时提取有效的微弱信号将变得非常困难。针对这种实际问题,应用相关检测法设计了基于正交锁相放大器的微弱应变信号检测系统。在设计中,待测微弱应变信号通过信号调理、低噪声放大和带通滤波后与严格正交的两路参考信号进行相乘。然后,将乘法器输出信号进行低通滤波得到与待测信号幅值成正比的直流信号。对直流信号经过A/D采集和计算实现微弱应变信号的检测。经过Simulink仿真、现场实验与运行,结果表明系统能有效地抑制噪声信号,准确测量出微弱的应变信号。 展开更多

关键词 正交锁相放大器 应变微弱信号 交流激励 干扰抑制

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铁磁性管道的远场涡流检测系统的设计与实现 被引量：8

10

作者 徐小杰 罗飞路 +1 位作者 刘春艳 曹雄恒 《计量技术》 2006年第12期7-10,共4页

远场涡流技术作为管道日常检测和维护的重要支撑手段,将发挥越来越重要的作用。本文在详细阐述其原理基础上,设计了远场涡流检测系统的实现方案,从传感器优化设计、硬件电路设计等方面进行了详细论述,最后给出了具体实验结果。

关键词 无损检测 远场涡流 铁磁性 正交锁相放大

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基于正交锁相放大器与分段快速傅里叶变换的红外乙炔传感器 被引量：10

11

作者 苗澍茁 姚丹 +3 位作者 钟国强 董明 郑传涛 王一丁 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期147-153,共7页

针对可调谐激光二极管吸收光谱技术,提出用于对气体吸收信号进行分段快速傅里叶变换提取二次谐波信号的方法,将该方法与传统正交锁相放大器的谐波信号处理方法进行对比;利用MATLAB软件模拟产生乙炔气体吸收信号,分别验证正交锁相放大器... 针对可调谐激光二极管吸收光谱技术,提出用于对气体吸收信号进行分段快速傅里叶变换提取二次谐波信号的方法,将该方法与传统正交锁相放大器的谐波信号处理方法进行对比;利用MATLAB软件模拟产生乙炔气体吸收信号,分别验证正交锁相放大器和分段快速傅里叶变换算法的功能;设计基于LabVIEW软件的正交锁相放大器与快速傅里叶变换传感器信号处理平台,结合近红外1.533μm的分布反馈激光器以及自主研制的Herriot气室,建立近红外乙炔气体传感系统;利用配制的乙炔气体样品开展传感器的标定实验和Allan标准差测试实验。结果表明:两种方法都具有较好的线性拟合优度,并呈现出相似的稳定性。 展开更多

关键词 光谱学 气体传感器 分段快速傅里叶变换 正交锁相放大器

原文传递

基于霍尔矢量相位跟踪的永磁同步电机转子位置与速度估算方法 被引量：9

12

作者 赵远洋 韩邦成 陈宝栋 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第15期3147-3157,共11页

三相开关式霍尔位置传感器常用于检测永磁同步电机低分辨率的转子位置信息。针对霍尔信号不对称引起转子位置及速度估算误差增大的问题,该文提出基于霍尔矢量相位跟踪的永磁同步电机转子位置与速度估算方法。首先将三相霍尔信号经过3/2... 三相开关式霍尔位置传感器常用于检测永磁同步电机低分辨率的转子位置信息。针对霍尔信号不对称引起转子位置及速度估算误差增大的问题,该文提出基于霍尔矢量相位跟踪的永磁同步电机转子位置与速度估算方法。首先将三相霍尔信号经过3/2坐标变换转换为包含转子位置信息的霍尔旋转矢量;然后将同频跟踪滤波器分别作用于旋转矢量的两个正交分量,滤除其中的高频干扰,得到与转子位置相关的基频信号,该信号分别为转子位置的正弦与余弦函数;最后利用正交锁相环提取出精确的转子位置与速度信息。该方法可以有效降低由于安装工艺导致霍尔信号不对称所引起的转子位置及速度估算误差,实施过程简单,估计精度好,对电机参数不敏感,性价比高。仿真分析与实验验证了所提方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 霍尔位置传感器 位置与速度估算 坐标变换 同频跟踪滤波器 正交锁相环

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全数字硬件化正交锁相环建模与分析 被引量：8

13

作者 刘亚静 范瑜 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第15期148-155,共8页

针对FPGA/ASIC的全定制特性带来的字长优化问题,提出一种基于FPGA/ASIC的全数字硬件化正交锁相环字长建模方法。首先,利用稳定性判据和卷积分别建立系数和内部变量的整数字长模型;然后,依据系统灵敏度及L2范数理论分别对系数和内部变量... 针对FPGA/ASIC的全定制特性带来的字长优化问题,提出一种基于FPGA/ASIC的全数字硬件化正交锁相环字长建模方法。首先,利用稳定性判据和卷积分别建立系数和内部变量的整数字长模型;然后,依据系统灵敏度及L2范数理论分别对系数和内部变量的小数字长建模,从而只需设定系数准确度指标ε和变量准确度指标ζ,即可设计出满足要求的全数字硬件化正交锁相环,保证在消耗最少资源的前提下,有效避免溢出错误和抑制有限字长效应;最后通过实验,验证了所提模型的可靠性。 展开更多

关键词 正交锁相环 全数字硬件化 字长模型 有限字长效应

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远场涡流传感器与信号调理电路优化设计及其应用 被引量：3

14

作者 徐小杰 罗飞路 +1 位作者 刘春艳 曹雄恒 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2006年第6期3-5,共3页

传感器设计是远场涡流检测系统的核心与关键。结合仿真与实验研究远场涡流传感器与信号调理电路的优化设计方法:采用电磁屏蔽、磁路,以缩短探头长度、增强检测信号;采用组合滤波与正交锁相放大电路,以增强微小缺陷的检测能力;采用同态... 传感器设计是远场涡流检测系统的核心与关键。结合仿真与实验研究远场涡流传感器与信号调理电路的优化设计方法:采用电磁屏蔽、磁路,以缩短探头长度、增强检测信号;采用组合滤波与正交锁相放大电路,以增强微小缺陷的检测能力;采用同态滤波以及误差修正等数字信号处理技术,以提高检测结果可靠性。实验结果表明,上述方法对于提高系统性能行之有效。 展开更多

关键词 无损检测 远场涡流 优化设计 正交锁相放大 数字信号处理

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双频涡流检测系统的设计 被引量：6

15

作者 乔天骄 黄松岭 +1 位作者 赵伟 王珅 《电测与仪表》 北大核心 2016年第8期1-6,共6页

双频涡流检测是涡流检测中的研究热点。简要的分析了双频在涡流检测中的必要性,介绍了涡流检测的基本原理,叙述了双频涡流检测系统的整体方案,并分别从双频激励源的设计、信号检测电路的分析、双频信号提取电路的分析和信号的处理方法... 双频涡流检测是涡流检测中的研究热点。简要的分析了双频在涡流检测中的必要性,介绍了涡流检测的基本原理,叙述了双频涡流检测系统的整体方案,并分别从双频激励源的设计、信号检测电路的分析、双频信号提取电路的分析和信号的处理方法等方面介绍了双频涡流检测系统的设计过程。以涡流检测的主要干扰因素之一提离效应为例验证了双频涡流检测对于干扰因素抑制的有效性。 展开更多

关键词 涡流检测 双频激励 正交锁相放大器 提离效应

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基于改进正交锁相环的永磁同步电机无位置传感器控制 被引量：1

16

作者 吴翔 陈硕 +2 位作者 李佳 张甲哲 张晓 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期475-486,共12页

针对传统正交锁相环(QPLL)应用于永磁同步电机无位置传感器控制中存在的反转失效与加、减速工况下出现显著的转子位置直流偏移误差问题,该文提出一种改进的正交锁相环(IQPLL)。其通过重构鉴相器环节,使得鉴相器的输出与永磁同步电机的... 针对传统正交锁相环(QPLL)应用于永磁同步电机无位置传感器控制中存在的反转失效与加、减速工况下出现显著的转子位置直流偏移误差问题,该文提出一种改进的正交锁相环(IQPLL)。其通过重构鉴相器环节,使得鉴相器的输出与永磁同步电机的转向不再相关,从而解决传统QPLL在电机反转时估算转子位置出现180°偏差的问题。此外,在新型鉴相器结构下,设计前馈环路以补偿加、减速工况下的位置直流偏移误差。并建立了IQPLL的小信号模型,根据系统的频率响应特性给出了IQPLL的参数设计方法。实验结果表明,相对于传统的QPLL,所提出的IQPLL可实现永磁同步电机无位置传感器控制正、反转稳定运行,并有效抑制了加、减速工况下的转子位置直流偏移误差。 展开更多

关键词 永磁同步电机 正交锁相环 无位置传感器控制

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单模光纤陀螺正交锁相检测方法的研究 被引量：4

17

作者 王涛 肖文 +2 位作者 周柯江 张春熹 杨国光 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第5期640-644,共5页

研究了用于干涉型单模光纤陀螺系统的正交锁相检测方法，采用双参考信号，使输出的信号与噪声分离，不仅提高了光学系统信号的信噪比，同时可以引入移相反馈控制，大大减小了系统的漂移，系统的零点漂移已达到０．２ｄｅｇ．／ｈ。

关键词 单模 光纤陀螺 正交锁相检测

原文传递

基于可变边界层的永磁同步电机滑模观测器 被引量：5

18

作者 王兵 陈瀚 +1 位作者 何孝祖 余鑫 《微电机》 北大核心 2019年第10期79-85,共7页

为了提高 SPMSM转子位置和速度的观测性能,提出一种基于准滑动模态的可变边界层 S型开关函数与锁相环模块相结合的滑模观测器系统。首先,基于隐极式 PMSM的数学模型,建立电流信号的滑模面;其次,为提高电机转速与转子位置估算精度,采用... 为了提高 SPMSM转子位置和速度的观测性能,提出一种基于准滑动模态的可变边界层 S型开关函数与锁相环模块相结合的滑模观测器系统。首先,基于隐极式 PMSM的数学模型,建立电流信号的滑模面;其次,为提高电机转速与转子位置估算精度,采用可变边界层的设计思想,通过一种边界层随转速变化的 S型开关函数代替传统符号函数,达到减弱抖振并提高跟踪精度的目的;再次,利用锁相环得到转子位置及转速信号,并针对锁相环在动态阶段跟踪精度较低的缺点,设计一个信号抑制器以削弱动态误差并提高响应速度;最后,搭建 Matlab/Simulink仿真平台对此方法进行验证,结果表明提出的方法可行并拥有良好的跟踪能力。 展开更多

关键词 永磁同步电机 S型滑模观测器 可变边界层 正交锁相环

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基于正交锁相放大的金属磁记忆应力集中检测 被引量：5

19

作者 张时开 姚恩涛 王平 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第11期135-138,145,共5页

研究了铁磁性构件应力集中区剩磁产生的漏磁场分布的物理模型,利用法向磁场的过零点是梯度最大值的特点,以法向磁场梯度为特征值判定应力集中程度。设计了用于驱动探头振动的压电陶瓷悬臂梁的结构参数,以振动频率为信号中心频率设计了... 研究了铁磁性构件应力集中区剩磁产生的漏磁场分布的物理模型,利用法向磁场的过零点是梯度最大值的特点,以法向磁场梯度为特征值判定应力集中程度。设计了用于驱动探头振动的压电陶瓷悬臂梁的结构参数,以振动频率为信号中心频率设计了二阶窄带滤波器,采用正交锁相放大技术将微弱的法向磁场梯度分量从强噪声背景中分离。使用A3钢圆截面试件验证了磁记忆信号的强度与应力集中系数的关系。 展开更多

关键词 金属磁记忆 应力集中 正交锁相放大 压电陶瓷悬臂梁

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基于SOGI高频方波电压注入的永磁直线同步电机无感控制 被引量：1

20

作者 王杰 张博 +1 位作者 张立昌 艾雄雄 《微特电机》 2024年第2期59-63,共5页

针对永磁直线同步电机的无感控制技术,为了解决传统高频方波注入法无法准确定位转子位置和转速的问题,提出了基于SOGI高频方波电压注入的无感方法。与传统的高频方波电压注入法不同,为了得到更好的高频电流信号,采用二阶广义积分器提取... 针对永磁直线同步电机的无感控制技术,为了解决传统高频方波注入法无法准确定位转子位置和转速的问题,提出了基于SOGI高频方波电压注入的无感方法。与传统的高频方波电压注入法不同,为了得到更好的高频电流信号,采用二阶广义积分器提取响应高频电流信号,采用正交锁相环解决反正切函数没有反馈直接放大噪声的影响。为证明无感控制技术的有效性,用Simulink进行了仿真验证。结果表明,基于SOGI高频方波电压注入的无感方法大大降低了误差,缩短了调节时间,提升了响应时间。 展开更多

关键词 永磁直线同步电机 二阶广义积分器 高频方波电压注入法 正交锁相环

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