基于转子位置自检测复合方法的永磁同步电机无传感器运行研究 被引量：62

1

作者 秦峰 贺益康 贾洪平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期12-17,共6页

基于对高频信号注入法和模型参考自适应法转子位置自检测原理和特性的讨论,提出了一种包含零速在内的全速度范围内均能实现转子位置/速度准确检测和控制的复合方法。分析了从旋转高频电压信号注入法过渡到模型参考自适应法的切换原则,... 基于对高频信号注入法和模型参考自适应法转子位置自检测原理和特性的讨论,提出了一种包含零速在内的全速度范围内均能实现转子位置/速度准确检测和控制的复合方法。分析了从旋转高频电压信号注入法过渡到模型参考自适应法的切换原则,给出了速度切换区内转子位置、速度和加权系数的估算方法,并对1台内插式永磁同步电机2种方法的切换过程进行了实验研究,成功地实现了无传感器矢量控制的起动与运行。实验研究表明,这种转子空间位置复合检测方法既能在低速时准确地观测出转子的空间位置和速度。也能保证高速运行时较快的动态响应,适合于全速范围内电机的无传感器运行。 展开更多

关键词 无传感器控制 高频信号注入法 模型参考自适应法 永磁同步电机 传感器模块

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基于增强型自适应观测器的永磁同步电机无速度传感器 被引量：16

2

作者 郝雯娟 邓智泉 王晓琳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期41-46,共6页

为满足表贴式永磁同步电机(SPMSM)在全速范围内实现无位置/速度传感器运行的需要,本文研究了一种增强型自适应观测器。该增强型自适应观测器在自适应转速观测器中结合了适用于SPMSM的高频注入法,高频注入信号的误差响应信号在低速段起... 为满足表贴式永磁同步电机(SPMSM)在全速范围内实现无位置/速度传感器运行的需要,本文研究了一种增强型自适应观测器。该增强型自适应观测器在自适应转速观测器中结合了适用于SPMSM的高频注入法,高频注入信号的误差响应信号在低速段起主导作用,校正自适应观测器的输出信号。随着转速逐渐增高,高频注入信号的作用逐渐减弱,直到一定转速后自适应观测器单独作用,这使其不但具有很好的动态特性而且在低速包括零速时也可以保证估算精度。这种增强型自适应观测器结合了两种方法的优点,实现电机无速度闭环起动,且在不同速度区域之间可以平滑过渡。实时实验证明了该增强型自适应观测器的有效性及实用性。 展开更多

关键词 表贴式永磁同步电机 无速度传感器 高频信号注入法 自适应转速观测器 增强型自适应观测器

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带误差补偿的高频信号注入永磁同步电机无传感器控制策略 被引量：18

3

作者 郭磊 杨中平 林飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第21期4458-4466,共9页

永磁同步电机的无传感器控制在低速区域或零速常采用高频信号注入法。旋转高频信号注入法辨识转子位置,其准确度易受到控制器采样和计算延时、逆变器输出或波形畸变引起的延时,以及信号解调过程中滤波器环节产生的延时等因素的影响。该... 永磁同步电机的无传感器控制在低速区域或零速常采用高频信号注入法。旋转高频信号注入法辨识转子位置,其准确度易受到控制器采样和计算延时、逆变器输出或波形畸变引起的延时,以及信号解调过程中滤波器环节产生的延时等因素的影响。该文在理论推导和详细分析转子位置偏差原理的基础上,提出可把延时产生的相位偏差归结为两种类型分别加以分析和补偿。在此基础上提出一种转子位置误差补偿高频信号注入控制策略。该策略能有效减小信号延时造成的相位偏离,提高转子位置的估计准确度。由于引起转子位置偏离值的各种延时可能随时间和实际参数是不断变化的,而所提出的策略具有在线计算实时补偿的特点,因而能较好地提高转子位置在线检测精度。实验验证了理论分析的正确性和策略的有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 高频信号注入法 相位偏差 转子位置误差补偿 无传感器控制策略

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基于卡尔曼滤波和高频信号注入法的永磁同步电机转子位置自检测 被引量：13

4

作者 周晓敏 王长松 钟黎萍 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期815-819,共5页

永磁同步电机的运动控制是一个强耦合的非线性动态控制系统,而且在控制过程中测量数据带有噪声,采用传统的线性控制理论很难达到系统要求.提出一种非线性系统的随机观测器——卡尔曼位置观测器,它用于高频信号注入法下的转子位置检测.... 永磁同步电机的运动控制是一个强耦合的非线性动态控制系统,而且在控制过程中测量数据带有噪声,采用传统的线性控制理论很难达到系统要求.提出一种非线性系统的随机观测器——卡尔曼位置观测器,它用于高频信号注入法下的转子位置检测.利用脉动高频信号注入法进行永磁同步电机转子位置自检测,将产生的高频载波电流解调后,送入设计的卡尔曼位置观测器,可有效去除干扰噪声,准确观测出转子位置.仿真实验结果表明,在有系统噪声和测量噪声的情况下,基于卡尔曼位置观测器的脉动高频信号注入法能够精确地跟踪转子位置. 展开更多

关键词 永磁同步电机 无位置传感器 高频信号注入法 卡尔曼滤波器 转子位置自检测

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永磁同步电机无位置传感器控制现状和展望 被引量：9

5

作者 生龙 刘立昊 叶永强 《电工电气》 2023年第2期1-8,共8页

永磁同步电机(PMSM)的无位置传感器控制是当前电机控制领域的研究热点。针对永磁同步电机无位置传感器控制中基于反电动势观测以及电感凸极性的位置估计方法进行归纳总结。分别对滑模观测器法、模型参考自适应法、龙伯格观测器法、扩展... 永磁同步电机(PMSM)的无位置传感器控制是当前电机控制领域的研究热点。针对永磁同步电机无位置传感器控制中基于反电动势观测以及电感凸极性的位置估计方法进行归纳总结。分别对滑模观测器法、模型参考自适应法、龙伯格观测器法、扩展卡尔曼滤波器法、无迹卡尔曼滤波器法和高频信号注入法的基本理念进行了介绍,通过比较每种方法的优势和不足,并根据其缺点归纳了目前主要的改进方法,并阐述了全速范围内两大控制方法的结合策略,且对无位置传感器控制的研究趋势进行了展望。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无位置传感器 滑模观测器法 模型参考自适应法 龙伯格观测器法 扩展卡尔曼滤波器法 无迹卡尔曼滤波器法 高频信号注入法

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PMSM自适应观测器算法低速稳定性研究 被引量：9

6

作者 罗慧 王军林 尹泉 《电气传动》 北大核心 2013年第8期3-7,共5页

针对基于自适应观测器的永磁同步电机无速度传感器矢量控制系统,根据观测器线性化模型,分析了系统在低速电动状态下由于电机参数变化引起的不稳定问题。据此研究了一种自适应观测器与高频信号注入法相结合的转速估算方法。仿真实验结果... 针对基于自适应观测器的永磁同步电机无速度传感器矢量控制系统,根据观测器线性化模型,分析了系统在低速电动状态下由于电机参数变化引起的不稳定问题。据此研究了一种自适应观测器与高频信号注入法相结合的转速估算方法。仿真实验结果表明该方法有效地提高了系统在低速时的参数鲁棒性和速度观测精度,改善了无速度传感器调速系统的低速性能。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无速度传感器矢量控制 自适应观测器 高频信号注入法 稳定性分析

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永磁同步电机在全速范围内的无位置传感器矢量控制 被引量：8

7

作者 张海燕 刘军 +1 位作者 兖涛 赵瑶瑶 《电机与控制应用》 北大核心 2014年第7期1-5,共5页

提出一种混合控制策略以实现永磁同步电机在全速范围内的无速度传感器控制,在中、高速范围内,采用基于基波模型的滑模观测器法估算电机转子速度与位置。在零速、低速范围内,为避免滑模法的缺陷则切换到高频信号注入法。实现了滑模观测... 提出一种混合控制策略以实现永磁同步电机在全速范围内的无速度传感器控制,在中、高速范围内,采用基于基波模型的滑模观测器法估算电机转子速度与位置。在零速、低速范围内,为避免滑模法的缺陷则切换到高频信号注入法。实现了滑模观测器法的应用,测算出滑模法的应用速度下限,确立混合模式下速度切换区的依据。试验仿真结果表明:结合滑模观测器法与高频注入法的混合模式能够有效降低算法切换过程中的抖振,实现了永磁同步电机在全速范围内的无速度传感器控制。 展开更多

关键词 永磁同步电机 全速范围 滑模观测器法 高频信号注入法

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高频信号注入法估计无刷直流电机转子位置的物理机理 被引量：7

8

作者 钟黎萍 周晓敏 +1 位作者 王长松 巩宪峰 《电机与控制应用》 北大核心 2007年第8期18-21,共4页

高频信号注入法已被证明是正弦波永磁同步电机(PMSM)转子位置无传感器检测的一种行之有效的方法,但是该方法对无刷直流电机(BLDC)是否同样适用,迄今还没有清晰的答案。详细研究了BLDC在高频注入信号下的数学模型,探讨了BLDC对高频信号... 高频信号注入法已被证明是正弦波永磁同步电机(PMSM)转子位置无传感器检测的一种行之有效的方法,但是该方法对无刷直流电机(BLDC)是否同样适用,迄今还没有清晰的答案。详细研究了BLDC在高频注入信号下的数学模型,探讨了BLDC对高频信号注入法的适用性。 展开更多

关键词 高频信号注入法 无刷直流电机 坐标变换

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一种基于锁相环原理的参考模型自适应感应电机转速估计方法 被引量：6

9

作者 巫庆辉 邵诚 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期713-721,共9页

针对超低速及零定子频率运行条件下感应电动机转速的不可观测性导致基于电机模型的传统速度估计方案无法实现速度估计,引入了高频信号注入法来获得转子磁链矢量位置角并得到转子磁链的参考模型,并以转子磁链的电流模型作为调节模型,在... 针对超低速及零定子频率运行条件下感应电动机转速的不可观测性导致基于电机模型的传统速度估计方案无法实现速度估计,引入了高频信号注入法来获得转子磁链矢量位置角并得到转子磁链的参考模型,并以转子磁链的电流模型作为调节模型,在此基础上,提出了基于锁相环原理的参考模型自适应速度估计方案．仿真结果进一步验证了该方案的有效性． 展开更多

关键词 无速度传感器 感应电动机 参考模型自适应系统 锁相环 高频信号注入法

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基于高频注入法永磁同步电机控制研究 被引量：7

10

作者 兖涛 刘军 +1 位作者 杨明亮 倪涛 《电气自动化》 2015年第3期7-9,共3页

针对永磁同步电机无传感器控制的启动控制问题,即在电机处于低速运行或者静止启动时转子位置难以检测和估算,采用高频注入法实现对永磁同步电机的启动控制,并采用判断响应旋转电流幅值N/S判断方法判断转子极性。利用MATLAB与PSIM联合建... 针对永磁同步电机无传感器控制的启动控制问题,即在电机处于低速运行或者静止启动时转子位置难以检测和估算,采用高频注入法实现对永磁同步电机的启动控制,并采用判断响应旋转电流幅值N/S判断方法判断转子极性。利用MATLAB与PSIM联合建模进行了相应的实验仿真。实验仿真结果验证表明:采取旋转高频注入法可以有效地实现永磁同步电机的启动控制,克服了无传感器控制在静止状态的不精确的缺点。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无传感器控制 高频信号注入法 PSIM MATLAB

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采用滑动平均低通滤波的脉振高频信号注入法在表贴式永磁同步电机无位置传感器控制中的应用 被引量：6

11

作者 郭增冰 臧珂 胡勤丰 《微电机》 北大核心 2020年第4期45-49,76,共6页

分析了脉振高频信号注入法实现表贴式永磁同步电机无位置传感器控制的原理,针对注入的高频电压会使电流回路中出现相应的高频电流,而巴特沃斯低通滤波器不能完全滤除高频电流,导致电流调节器产生相应的响应从而削弱注入的高频电压的问题... 分析了脉振高频信号注入法实现表贴式永磁同步电机无位置传感器控制的原理,针对注入的高频电压会使电流回路中出现相应的高频电流,而巴特沃斯低通滤波器不能完全滤除高频电流,导致电流调节器产生相应的响应从而削弱注入的高频电压的问题,提出了滑动平均低通滤波器,选择了合适的参数使该滤波器能完全滤除高频电流,最后,在基于TMS320F28335的电机驱动控制平台上,实现了一台表贴式永磁同步电机的无位置起动、低速运行和低速突加突卸负载,并验证了滑动平均低通滤波器对高频电流滤波有效性。 展开更多

关键词 脉振高频信号注入法 表贴式永磁同步电机 无位置传感器控制 滑动平均低通滤波器

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一种优化高频注入法PMSM无位置传感器控制

12

作者 祝龙记 朱青 邵华 《华北科技学院学报》 2024年第1期47-54,共8页

传统高频信号注入法采用带通滤波器分离信号,龙伯格观测器利用所得信号计算出转子位置,考虑到带通滤波器设计复杂且使高频信号幅值产生衰减,同时龙伯格观测器需要电机转矩反馈、转动惯量等多种机械参数,这些因素干扰电机控制系统的动态... 传统高频信号注入法采用带通滤波器分离信号,龙伯格观测器利用所得信号计算出转子位置,考虑到带通滤波器设计复杂且使高频信号幅值产生衰减,同时龙伯格观测器需要电机转矩反馈、转动惯量等多种机械参数,这些因素干扰电机控制系统的动态性能等。采用基于低通滤波器的信号分离方法可在不损失高频信号得到含转子位置信号;利用电机的转速、转子位置角以及其角加速度之间关系构建扩张状态观测器,可以避免测量负载转矩和对不确定扰动的估计。仿真及实验结果表明,该优化策略能够使电机在低速控制时稳定运行,且具有更好的低速动态性能。 展开更多

关键词 高频信号注入法 分离信号 扩张状态观测器

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基于高频电压信号注入法的电梯门机无位置传感器控制策略 被引量：6

13

作者 刘庆飞 马凯 谷海青 《天津理工大学学报》 2016年第6期15-19,共5页

针对永磁同步电梯门机系统,本文结合永磁同步电机无位置传感器控制技术的最新研究成果,提出一种基于旋转高频电压信号注入法的无位置传感器控制策略,在分析旋转高频电压信号注入法估计转子位置原理的基础上,设计了归一化锁相环转子位置... 针对永磁同步电梯门机系统,本文结合永磁同步电机无位置传感器控制技术的最新研究成果,提出一种基于旋转高频电压信号注入法的无位置传感器控制策略,在分析旋转高频电压信号注入法估计转子位置原理的基础上,设计了归一化锁相环转子位置观测器,给出一种根据控制系统对转子位置观测器带宽的期望指标设计锁相环参数的方法,阐述了锁相环带宽与转速环带宽的匹配关系.最后在永磁同步电梯门机平台上进行了实验,验证了该控制策略的有效性和可行性. 展开更多

关键词 高频信号注入法 电梯门机 永磁同步电机 锁相环 无位置传感器

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基于高频信号注入的永磁同步电动机的无传感器控制及位置估计误差补偿 被引量：5

14

作者 张志锋 刘晓东 《电气技术》 2017年第5期12-18,共7页

本文所分析的脉振高频电流注入法,是只在估计转子坐标系的d轴上注入高频电流信号,通过检测高频电压的幅值,获取转子位置误差信号,经过信号处理来提取转子位置信息。同时,从理论上分析了转子位置的估计误差,推导了转子位置估计误差的表... 本文所分析的脉振高频电流注入法,是只在估计转子坐标系的d轴上注入高频电流信号,通过检测高频电压的幅值,获取转子位置误差信号,经过信号处理来提取转子位置信息。同时,从理论上分析了转子位置的估计误差,推导了转子位置估计误差的表达式。为了减小转子位置观测器及电流环PI调节器对转子位置估计误差的影响,提出了转子位置误差补偿策略。通过Matlab/Simulink对系统进行了仿真分析,结果证明改进后的电流调节器和转子位置信号提取过程的有效性,提高了转子位置估计的精度,实现了在全转速范围内对转子位置和速度的估计.即使参数变化较大,也可以很好的跟踪转子的位置,使得永磁同步电动机无传感器控制系统的精确性和稳定性得到提高。 展开更多

关键词 永磁同步电动机 脉振高频信号注入 转子位置观测器 转子位置误差补偿

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优化脉振高频信号注入的PMSM无位置传感器控制方法 被引量：1

15

作者 张蕾 王开锋 +1 位作者 李鹏飞 许彦辉 《西安工程大学学报》 CAS 2023年第6期121-128,共8页

针对基于脉振高频信号注入法的永磁同步电动机(PMSM)无位置传感器控制策略中,使用带通滤波器(band pass filter, BPF)会增加系统相位延迟,造成观测性能不佳的问题,提出一种采用双二阶广义积分器(second order-second order generalized ... 针对基于脉振高频信号注入法的永磁同步电动机(PMSM)无位置传感器控制策略中,使用带通滤波器(band pass filter, BPF)会增加系统相位延迟,造成观测性能不佳的问题,提出一种采用双二阶广义积分器(second order-second order generalized integrator, SO-SOGI)的优化脉振高频信号注入法无位置传感器控制策略。首先,设计了采用SO-SOGI观测PMSM转子位置和转速信息的方法。其次,分析了所采用的SO-SOGI在中心频率处的幅频特性,验证了SO-SOGI具有较好的基波提取能力和内环负反馈调节机制,可以输出特定的频率信号而不存在相位延迟。最后,MATLAB/Simulink的仿真验证结果表明:在静态运行时转子位置估计的精度提高约0.7 rad,证明了该方法拥有良好的位置估算精度,提高了系统的可靠性;在动态运行时转速估计误差减小了62.5%左右,该方法能有效适应低速下转速变化,提高了系统的抗扰动性。 展开更多

关键词 脉振高频信号注入法 双二阶广义积分器 无位置传感器控制 带通滤波器 永磁同步交流电机

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基于高频信号注入的内置式永磁同步电机电感参数辨识 被引量：5

16

作者 梅柏杉 张鹏 《微特电机》 2019年第12期52-55,63,共5页

为了提高内置式永磁同步电机在低速和零速运行时的电感参数的辨识精度,建立了考虑到磁路饱和与交叉耦合影响的内置式永磁同步电机模型,在其他参数未知的情况下,采用注入高频电压信号的算法,通过对纯延时滤波器提取出的高频响应电流进行... 为了提高内置式永磁同步电机在低速和零速运行时的电感参数的辨识精度,建立了考虑到磁路饱和与交叉耦合影响的内置式永磁同步电机模型,在其他参数未知的情况下,采用注入高频电压信号的算法,通过对纯延时滤波器提取出的高频响应电流进行分析,得到交直轴电感值。仿真结果验证了该电感参数辨识方法的有效性,同时提高了系统对电感参数变化的鲁棒性。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 高频信号注入法 电感辨识 纯延时滤波器

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基于工程应用的某新型装备无位置传感器控制技术研究

17

作者 张晓铎 高亚军 连帅 《中文科技期刊数据库（全文版）工程技术》 2023年第9期52-55,共4页

本文首先介绍了某新型执法装备对海警执法力量的影响,分析了大批量应用面临的关键问题,提出了一种无位置传感器控制方案。对比了反电动势观测法和高频注入法的应用场景,提出了不同方法在工程应用上的研究方向。基于旋转高频电压信号注... 本文首先介绍了某新型执法装备对海警执法力量的影响,分析了大批量应用面临的关键问题,提出了一种无位置传感器控制方案。对比了反电动势观测法和高频注入法的应用场景,提出了不同方法在工程应用上的研究方向。基于旋转高频电压信号注入法设计了无位置传感器控制系统仿真模型。仿真结果验证了所设计的算法在位置和转速估计方面的有效性和可行性。对新型执法装备成本控制和可靠性提升具有工程指导意义。 展开更多

关键词 新型执法装备 无位置传感器 高频信号注入法

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卡尔曼滤波器在高频信号注入法中的应用 被引量：4

18

作者 钟黎萍 王长松 +1 位作者 周晓敏 巩宪峰 《机电产品开发与创新》 2007年第5期141-142,共2页

高频信号注入法估计永磁同步电机转子位置的精度,依赖于高频电流信号的提取。卡尔曼滤波器是对付白噪声的有力工具,本文针对高频注入信号的特点,设计了卡尔曼滤波器,并进行了仿真和实验研究。结果表明,经过卡尔曼滤波器的处理,电流信号... 高频信号注入法估计永磁同步电机转子位置的精度,依赖于高频电流信号的提取。卡尔曼滤波器是对付白噪声的有力工具,本文针对高频注入信号的特点,设计了卡尔曼滤波器,并进行了仿真和实验研究。结果表明,经过卡尔曼滤波器的处理,电流信号信噪比大大提高。 展开更多

关键词 高频信号注入法 卡尔曼滤波器 白噪声

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无轴承同步磁阻电机高频信号注入法无位移传感器控制 被引量：4

19

作者 张汉年 孙刚 刘合祥 《微电机》 北大核心 2012年第1期67-70,共4页

为降低无轴承同步磁阻电机系统总成本,缩短电机轴向长度,需去除电机的转子位移传感器。本文提出了一种基于高频信号注入法的电机转子位移估算方法,通过在电机转矩绕组注入脉动高频电压信号,从悬浮绕组提取高频感应电流来估计转子位移,... 为降低无轴承同步磁阻电机系统总成本,缩短电机轴向长度,需去除电机的转子位移传感器。本文提出了一种基于高频信号注入法的电机转子位移估算方法,通过在电机转矩绕组注入脉动高频电压信号,从悬浮绕组提取高频感应电流来估计转子位移,从而设计转子位移估算器,建立了电机的无位移传感器控制系统。仿真结果表明高频信号注入法能有效估计转子位移,可实现转矩扰动时全速范围内电机的稳定悬浮运行。 展开更多

关键词 无轴承同步磁阻电机 高频信号注入法 无位移传感器控制

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卡尔曼滤波用于低速下PMSM检测转子位置 被引量：4

20

作者 周晓敏 王长松 齐昕 《微特电机》 北大核心 2007年第12期12-15,共4页

将卡尔曼滤波理论和高频信号注入法结合起来,利用高频信号注入法检测电机凸极效应跟踪转子位置,设计卡尔曼位置观测器,消除系统噪声和测量噪声的影响,来准确观测低速及零速情况下无位置传感器永磁同步电机的转子位置。通过仿真验证表明... 将卡尔曼滤波理论和高频信号注入法结合起来,利用高频信号注入法检测电机凸极效应跟踪转子位置,设计卡尔曼位置观测器,消除系统噪声和测量噪声的影响,来准确观测低速及零速情况下无位置传感器永磁同步电机的转子位置。通过仿真验证表明,在有系统噪声和测量噪声的情况下,基于卡尔曼位置观测器的脉动高频信号注入法能够有效去除干扰噪声,精确地跟踪转子位置。 展开更多

关键词 永磁同步电动机 无位置传感器控制 低速及零速 卡尔曼位置观测器 转子位置自检测 高频信号注入法

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