带参数辨识的自适应二阶滑模观测器PMSM无传感器矢量控制 被引量：16

1

作者 张谦 李东 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1385-1393,共9页

针对表贴式永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统,提出一种具有电机参数在线辨识的基于Supertwisting algorithm的自适应二阶滑模观测器。在两相静止坐标系下,将模型参考自适应方法与基于Super-twisting algorithm的二阶滑模方法相结合... 针对表贴式永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统,提出一种具有电机参数在线辨识的基于Supertwisting algorithm的自适应二阶滑模观测器。在两相静止坐标系下,将模型参考自适应方法与基于Super-twisting algorithm的二阶滑模方法相结合,实现反电动势的准确估计。采用李亚普诺夫理论证明观测器的稳定性,并由李亚普诺夫稳定性方程推导定子电阻和转子转速的自适应律。在同步旋转坐标系下,采用二阶滑模观测器估计永磁磁链,并将其输入位置跟踪观测器估计转子位置。该算法充分抑制了滑模抖振,同时避免了低通滤波和相位补偿环节的使用,转子位置检测不受定子电阻和永磁磁链变化的影响,具有较强的鲁棒性。仿真结果验证了所提出算法的有效性。 展开更多

关键词 表贴式永磁同步电机 转子位置检测 自适应二阶滑模观测器 Super-twisting algorithm 在线参数辨识

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永磁同步电机转子静止式参数辨识 被引量：3

2

作者 吕广强 闫耀程 《电气工程学报》 2017年第5期41-49,共9页

本文提出一种在转子完全静止条件下精确辨识永磁同步电机(PMSM)交直轴电感的方法。该方法结合转子初始位置检测技术,在转子静止条件下给电机定子施加高频交流电压,对重构电压和响应电流进行离散傅里叶变换(DFT。)后结合电机等效模型分... 本文提出一种在转子完全静止条件下精确辨识永磁同步电机(PMSM)交直轴电感的方法。该方法结合转子初始位置检测技术,在转子静止条件下给电机定子施加高频交流电压,对重构电压和响应电流进行离散傅里叶变换(DFT。)后结合电机等效模型分别计算交直轴电感。文章首先叙述了现有永磁同步电机电感参数辨识方法,论述了各方法的优缺点。然后结合永磁同步电机的数学模型,深入分析了本文提出的转子静止式辨识方法的原理和辨识过程中的空间矢量状态。通过建立参数辨识系统与矢量控制系统,在实际电机上验证了该方法的有效性和精确性。结果表明,该方法能够可靠辨识永磁同步电机电感参数,有效减弱电流谐波的影响,尤其适用于空间谐波含量较高的内置式永磁同步电机(IPM)。 展开更多

关键词 永磁同步电机 转子位置检测 参数辨识 转子静止状态

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基于新型锁相环的水下推进永磁同步电机无位置传感器控制 被引量：3

3

作者 陈尧伟 曾庆军 +2 位作者 戴晓强 吴伟 李宏宇 《电子器件》 CAS 北大核心 2021年第5期1090-1097,共8页

针对水下推进永磁同步电机无位置传感器控制中,基于传统锁相环的龙伯格观测器无法同时处理永磁同步电机正向和反向运行所带来的转子位置误差问题,本文提出了一种基于新型锁相环的龙伯格观测器水下推进器转子位置辨识方法。该方法在双闭... 针对水下推进永磁同步电机无位置传感器控制中,基于传统锁相环的龙伯格观测器无法同时处理永磁同步电机正向和反向运行所带来的转子位置误差问题,本文提出了一种基于新型锁相环的龙伯格观测器水下推进器转子位置辨识方法。该方法在双闭环矢量控制系统的基础上,先由龙伯格观测器估算电机的反电动势,再将反电动势作为新型锁相环的输入,在所设计的新型锁相环中,鉴相器模块是实际转子位置与估计转子位置间的比较环节,压控振荡器模块将转速积分得到转子位置,环路滤波器模块是PI调节,最终由锁相环辨识转子位置和速度。仿真结果表明,该方法较传统锁相环在转子位置方面具有较高的辨识精度、能够实现永磁同步电机在正向和反向工况下转子位置误差均可收敛的功能。 展开更多

关键词 龙伯格观测器 新型锁相环 转子位置辨识 无位置传感器

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基于硬件滤波电路的无刷直流电机转子位置辨识 被引量：2

4

作者 李自成 周智伟 曾丽 《计算技术与自动化》 2014年第1期46-49,共4页

反电动势过零检测是无刷直流电机无位置传感器控制中转子位置检测的主要方法之一,为消除PWM因素的影响,需要对转子位置检测电路进行滤波处理。本文采用硬件滤波器对反电动势过零检测电路进行滤波,既要考虑深度滤波带来的相移问题又要兼... 反电动势过零检测是无刷直流电机无位置传感器控制中转子位置检测的主要方法之一,为消除PWM因素的影响,需要对转子位置检测电路进行滤波处理。本文采用硬件滤波器对反电动势过零检测电路进行滤波,既要考虑深度滤波带来的相移问题又要兼顾消除噪声的影响,分析滤波器的幅频特性和相频特性,根据反电动势过零检测指标要求设计滤波器参数,并用于无刷直流电机转子位置辨识和无位置传感器控制中。仿真结果和实验结果表明,所采用的滤波器及其参数能较好地检测出转子位置,可以明显提高无位置传感器无刷直流电机驱动系统的控制性能。 展开更多

关键词 无刷直流电机 转子位置辨识 滤波器设计 无位置传感器

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永磁直驱风电系统速度辨识方法分析及比较 被引量：1

5

作者 李隆基 耿华 杨耕 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期33-40,共8页

分析并比较用于永磁直驱风电系统的4种典型无速度传感器辨识方法,即基于反电势的锁相环(back EMF based phase-locked Loop,EPLL)方法、基于端电压的锁相环(voltage based phaselocked loop,VPLL)方法、磁链积分方法(flux integration a... 分析并比较用于永磁直驱风电系统的4种典型无速度传感器辨识方法,即基于反电势的锁相环(back EMF based phase-locked Loop,EPLL)方法、基于端电压的锁相环(voltage based phaselocked loop,VPLL)方法、磁链积分方法(flux integration algorithm,FIA)和简化卡尔曼观测器(simplified Kalman observer,SKO)方法。由于系统的非线性特性,首先分析了不同辨识算法下系统的小信号稳定性和稳态特性,以比较不同算法稳态特性的差异;其次,通过Matlab/SIMULINK时域仿真和硬件实验,一方面验证了文中理论分析的结果,另一方面进一步揭示了不同控制算法的动态性能、算法复杂度、参数依赖性以及对系统运行效果的影响。结果表明:EPLL是适用于兆瓦级永磁直驱风电系统的辨识策略;FIA与EPLL相比算法较为复杂;VPLL需要更多的参数且控制性能比EPLL或FIA差;SKO方法实现最为简单,但控制效果差于其他3种方法。 展开更多

关键词 转子转速辨识 磁链位置辨识 无速度传感器控制 永磁同步发电机 风力发电系统

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一种新型的永磁电机转子位置估计方法

6

作者 谷善茂 《潍坊学院学报》 2010年第4期16-20,共5页

利用脉振高频电压信号注入法来估计永磁电机(PMSM)转子位置时,由于无法辨识转子N/S极,就存在着位置估算可能相反的问题。本文利用电机磁场的饱和效应,提出了一种新型转子位置辨识方法。通过分析包含转子位置误差信息的二次高频电流分量... 利用脉振高频电压信号注入法来估计永磁电机(PMSM)转子位置时,由于无法辨识转子N/S极,就存在着位置估算可能相反的问题。本文利用电机磁场的饱和效应,提出了一种新型转子位置辨识方法。通过分析包含转子位置误差信息的二次高频电流分量,完成转子永磁体极性的判别,从而准确辨识出转子位置。在凸极式永磁电机实验平台上进行了转子位置估计实验,实验结果验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 永磁电机 凸极效应 脉振高频电压注入 转子位置估计

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永磁同步电机转子位置辨识研究 被引量：1

7

作者 王磊 叶生文 +1 位作者 谷善茂 孙海萌 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2010年第3期35-37,共3页

传统脉振高频电压信号注入法在估计永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)转子位置时,因无法辨识转子N/S极而存在位置估算可能相反的问题。利用电机磁场的饱和效应,提出了一种新型转子位置辨识方法,通过分析包含... 传统脉振高频电压信号注入法在估计永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)转子位置时,因无法辨识转子N/S极而存在位置估算可能相反的问题。利用电机磁场的饱和效应,提出了一种新型转子位置辨识方法,通过分析包含转子位置误差信息的二次高频电流分量,对转子永磁体磁极极性进行判别,结合传统方法,准确辨识出转子位置。对一台凸极式PMSM进行了转子位置估计实验,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 转子位置辨识 饱和效应

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基于任意转子位置静止时域响应试验的同步电机动态参数辨识

8

作者 马一鸣 贺儒飞 +2 位作者 彭煜民 肖洋 李泽泉 《水电与抽水蓄能》 2023年第6期70-75,共6页

三相突然短路试验是工程上用于辨识同步电机性能参数最常用的方法,然而试验中会产生较大的瞬态短路电流,安全性差。静止频率响应试验与静止时域响应试验等静态方法虽然可提高试验安全性,但必须开展转子预定位,难以应用于大容量电机。提... 三相突然短路试验是工程上用于辨识同步电机性能参数最常用的方法,然而试验中会产生较大的瞬态短路电流,安全性差。静止频率响应试验与静止时域响应试验等静态方法虽然可提高试验安全性,但必须开展转子预定位,难以应用于大容量电机。提出一种基于任意转子位置静止时域响应试验的动态参数辨识方法,在确定转子位置角后,通过一次试验即可辨识出电机d、q轴的全部参数,操作简便,并在一台动态模拟电机上完成了验证。 展开更多

关键词 静止时域响应 任意转子位置 同步电机 参数辨识

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基于旋转高频电压注入的永磁同步电机转子初始位置辨识方法 被引量：43

9

作者 杨健 杨淑英 +1 位作者 李浩源 张兴 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第15期3547-3555,共9页

内置式永磁同步电机(IPMSM)广泛采用旋转高频注入法辨识转子初始位置,但其辨识精度受到数字控制采样和计算延时、PWM输出延时以及信号解调过程中滤波器环节产生的相位延时等因素的影响。该文在对各因素产生的影响进行分析的基础上提出... 内置式永磁同步电机(IPMSM)广泛采用旋转高频注入法辨识转子初始位置,但其辨识精度受到数字控制采样和计算延时、PWM输出延时以及信号解调过程中滤波器环节产生的相位延时等因素的影响。该文在对各因素产生的影响进行分析的基础上提出一种统一补偿算法。该补偿算法利用相关影响因素对正序电流和负序电流产生相位影响所具有的相关性,通过提取正序电流信号中的相位偏差,对负序电流信号的相位进行统一补偿,以提高位置观测精度。为区分转子磁极极性,提出基于电流闭环控制的饱和电感量极性判断方法。该方法在极性辨识过程中,为使电机处于静止状态,将交轴(q轴)电流控制为0,通过施加不同的直轴(d轴)电流,比较计算得到对应的电感值,并据此达到极性判断的目的。实验结果验证了误差补偿和极性判断算法的有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 转子初始位置辨识 极性判断 延时校正

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无刷直流电机无位置传感器转子位置辨识策略 被引量：15

10

作者 李凤祥 徐浩 +1 位作者 袁野 李天宁 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期107-112,共6页

由于电机的设计制造工艺等问题,反电动势波形往往不是理想的120°平顶宽度梯形波。同时,无刷直流电机无位置传感器控制通常采用反电动势法——通过检测不导通相的反电动势过零点,再延迟30°电角度来得到换相时刻。但该方法需要... 由于电机的设计制造工艺等问题,反电动势波形往往不是理想的120°平顶宽度梯形波。同时,无刷直流电机无位置传感器控制通常采用反电动势法——通过检测不导通相的反电动势过零点,再延迟30°电角度来得到换相时刻。但该方法需要重构有一定误差的电机中性点和导致相反电动势过零点检测延迟的深度滤波电路。通过改进相电动势法原理,定性分析电动势波形和傅里叶级数推导证明,提出适用于任意平顶宽度梯形波的转子位置辨识策略。实验表明该方法可以精确得到转子位置,确定未导通相的换相时刻,有一定理论和工程应用价值。 展开更多

关键词 无刷直流电机 无位置传感器 任意平顶宽度梯形波 转子位置辨识策略

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基于高频正交方波电压注入的永磁同步电机初始位置辨识 被引量：14

11

作者 姜燕 刘思美 +2 位作者 罗德荣 黄守道 吴轩 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第19期4006-4016,共11页

传统高频方波电压注入法辨识内置式永磁同步电机的转子初始位置时,存在多个零点,闭环调节收敛时间长,无法准确辨识磁极极性等问题,导致电机起动失败甚至反转。为此,提出一种基于高频正交方波电压注入的转子初始位置辨识方法。该方法将... 传统高频方波电压注入法辨识内置式永磁同步电机的转子初始位置时,存在多个零点,闭环调节收敛时间长,无法准确辨识磁极极性等问题,导致电机起动失败甚至反转。为此,提出一种基于高频正交方波电压注入的转子初始位置辨识方法。该方法将正交方波信号注入静止坐标轴,利用其高频响应电流辨识转子磁极位置后,再通过在直轴注入低频正弦电流信号辨识磁极极性。该方法的磁极位置信号不需要通过闭环调节获得,可直接通过求反正切获取,响应快,工程实现容易。最后在 1.5kW IPMSM 驱动系统上进行实验,实验结果表明本文所提出方法准确且有效。 展开更多

关键词 永磁同步电机 转子初始位置辨识 高频正交方波电压注入法 磁极极性辨识

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内嵌式永磁同步电机全速域无位置传感器控制 被引量：4

12

作者 马志军 高宏洋 周鹏 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第1期165-167,183,共4页

针对内嵌式永磁同步电机受开关频率限制难以实现转子位置全速范围辨识的问题,设计了一种基于混合模式无位置传感器矢量控制方案。低速向系统注入高频电压,采用旋转电压注入法辨识电机位置,通过设计角度补偿减小滤波器延时对位置辨识的... 针对内嵌式永磁同步电机受开关频率限制难以实现转子位置全速范围辨识的问题,设计了一种基于混合模式无位置传感器矢量控制方案。低速向系统注入高频电压,采用旋转电压注入法辨识电机位置,通过设计角度补偿减小滤波器延时对位置辨识的影响。中高速采用改进型模型参考自适应控制辨识电机位置,对离散方式的改进增加了模型的精度。以一台永磁同步电机作为驱动对象,采用该算法辨识的转子位置作为控制系统反馈,进行试验验证。试验结果表明,所设计的控制方案可以满足低载波比下永磁电机全速范围运行要求。 展开更多

关键词 内嵌式永磁同步电机 转子位置辨识 旋转电压注入 模型参考自适应

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标准地铁牵引PMSM初始位置辨识算法研究与应用 被引量：1

13

作者 岳学磊 高闯 +3 位作者 田地 许克磊 李康乐 王晓飞 《电机与控制应用》 2022年第12期67-73,共7页

适用于系列化中国标准地铁列车的永磁牵引系统是新一代轨道交通牵引系统的发展方向。永磁同步电机(PMSM)转子初始位置决定了起动转矩的大小、磁极极性决定了起动转矩的方向。因此转子初始位置辨识的准确性关系到电机能否稳定起动并顺利... 适用于系列化中国标准地铁列车的永磁牵引系统是新一代轨道交通牵引系统的发展方向。永磁同步电机(PMSM)转子初始位置决定了起动转矩的大小、磁极极性决定了起动转矩的方向。因此转子初始位置辨识的准确性关系到电机能否稳定起动并顺利加速。在分析PMSM数学模型的基础上,采用高频方波电压注入算法获得转子的初次估计位置。然后分别在估计的d轴中注入正、反向电压窄脉冲,通过比较d轴正、反向响应电流幅值大小来判断此时定位的磁极为N极还是S极。如果定位的磁极是S极,则需要对初次估计位置进行补偿,使其定位在N极。Simulink仿真及试验结果表明:电机实际初始位置不同时,该算法均能辨识出正确的转子位置,最大辨识误差为0.0524 rad,平均误差为0.0161 rad。 展开更多

关键词 系列化中国标准地铁 永磁同步电机 高频方波电压注入算法 转子初始位置辨识

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基于d轴电流误差的永磁同步电机旋变误差角识别方法 被引量：1

14

作者 徐鹏程 《电气传动》 2021年第20期56-59,共4页

由于位置传感器在安装到转子轴时带来的误差,使得参考坐标系转换的转子位置角和实际转子位置角不同,导致矢量控制的性能会由于d,q轴的耦合而下降。为了得到精确的转子位置角(位置传感器测得角度加上旋变误差角),需要得到精确的旋变误差... 由于位置传感器在安装到转子轴时带来的误差,使得参考坐标系转换的转子位置角和实际转子位置角不同,导致矢量控制的性能会由于d,q轴的耦合而下降。为了得到精确的转子位置角(位置传感器测得角度加上旋变误差角),需要得到精确的旋变误差角。首先给出了永磁同步电机的数学模型,然后在此基础上,提出一种基于d轴电流误差的永磁同步电机旋变误差角识别方法。该方法是通过保持id电流误差积分值为零,从而调节识别角至准确的旋变误差角。最后,对所提方法进行了仿真和试验验证,结果表明了所提方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 转子位置角 旋变误差角识别 d轴电流误差

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惰行状态下的地铁PMSM转子初始位置辨识策略

15

作者 岳学磊 王雷 +1 位作者 田地 许克磊 《电气传动》 2023年第12期62-67,73,共7页

永磁同步电机(PMSM)因其具有高效率、高功率密度等特点,成为新一代轨道交通牵引系统的发展方向,其中,惰行状态下的电机转子初始位置和频率辨识方法研究是PMSM无位置传感器控制技术的重要组成部分。因此,首先研究了零电压矢量单脉冲法和... 永磁同步电机(PMSM)因其具有高效率、高功率密度等特点,成为新一代轨道交通牵引系统的发展方向,其中,惰行状态下的电机转子初始位置和频率辨识方法研究是PMSM无位置传感器控制技术的重要组成部分。因此,首先研究了零电压矢量单脉冲法和双脉冲法,当PMSM处于惰行状态时,通过将三相逆变器所有下桥臂短路1个或2个脉冲,根据短路响应电流获取转子初始位置和频率。在此基础上,提出一种零电压矢量脉冲法短路时间的选取方法和零电压矢量复合脉冲法,确保处于不同惰行频率下的PMSM均可以稳定地重新启动。通过Matlab/Simulink仿真及在中车大连电力牵引研发中心有限公司试验中心进行试验,结果表明:处于不同频率下的PMSM,均可以稳定地重新启动,启动时的频率辨识误差小于0.6 Hz,转子位置辨识误差小于5°。 展开更多

关键词 永磁同步电机 惰行状态 零电压矢量脉冲法 转子初始位置和频率辨识

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