基于高频注入的双馈电机无传感器控制研究

为了解决双馈电机使用机械式传感器测量转速带来的一系列问题,在建立基于三电平SVPWM的双馈电机矢量控制系统的基础上,采用了高频信号注入法测量转速及转子位置,并且用锁相环和反正切算法对提取到的信号进行处理,将估算转速反馈到矢量控制系统。仿真结果表明,高频信号注入法可以较好地用于双馈电机的无传感器转速检测。     

基于单片机的超声波电机驱动控制系统

介绍了一种基于单片机的超声波电机驱动控制系统。分析了孤极信号反馈对电机转速以及对负载与转速关系的影响。结果证明加孤极信号反馈后，能有效地减小因电机温度改变而导致的转速偏差。并进一步讨论了孤极信号反馈对因负载变化导致的转速改变的补偿作用。     

高精度高可靠性PMSM控制系统硬件电路设计

针对现代高性能永磁同步电机(PMSM)控制系统对转速进行高精度控制和系统具有高可靠性的要求,设计和实现了一种高精度高可靠性PMSM控制系统。该系统以DSP和CPLD为控制系统核心架构,采用3路独立H桥逆变驱动电路,并设计了电流检测、电流保护、主电压检测和电机转子位置和转速检测等电路,实现PMSM转速的高精度控制。经过实际系统的测试,可以看出,旋转变压器信号品质很高,噪声很小,过流保护信号响应速度很快,电机能在10 000 r/min转速下稳定可靠的运行,而且该系统还具有输出功率大、带负载能力优越、电机运行平稳安静等优点。试验结果证明了该设计的可行性。     

基于EKF的永磁同步电动机无位置传感器控制研究

提出了一种基于扩展Kalman滤波器(EKF)的永磁同步电机无位置传感器控制系统.利用易于检测的电机端电压和端电流,采用EKF算法实时估计电机的转速和磁极位置,得到矢量控制系统反馈信号和矢量变换角度.转速和电流控制器均采用PI控制,转速控制器输出作为电流控制器的参考信号,电流控制器产生SPWM逆变器的控制信号.仿真和实验结果表明EKF能在宽的转速范围内对系统的状态做出精确稳定的估计,基于EKF的永磁直线电机无位置传感器驱动系统具有良好的动态响应特性.     

感应电动机转子磁场定向的一种自校准算法

介绍感应电动机矢量控制系统中转子磁场定向的一种自校准算法。该算法只需检测电动机的定子电流和转速信号，并由具有严格正实误差传递函数的参数调整算法保证其稳定性和收敛性。数值仿真实验说明了算法的性能。     

一种量程可变的转速信号检测方法

在电机转速控制的系统中,经常需要对电机的转速信号进行测量和处理。通常采用旋转编码器、测速发电机等传感器测量转速,不但安装不便、体积大,而且价格高。本文介绍了一种量程可变的转速信号检测方法,采用简易的装置测量信号。利用所设计的锁相环及窄带跟踪滤波的特点实现了转速信号的提取。数学推导和试验结果证明了这种方法的有效性,并应用到具有卷绕特性的电机调速系统中。这是一种检测精度高、价格低廉．适用范围广的检测方法。     

基于脉振高频注入法的永磁同步电机初始位置检测优化算法研究

对脉振高频注入表贴式永磁同步电机(Surface Mounted Permanent Magnet Synchronous Machines,SPMSM)无传感器控制系统初始位置检测,传统的高频脉振电压信号注入法是把脉振高频电压信号注入估计的转子参考坐标系中,检测永磁同步电机定子侧的高频电流响应,在此基础上,针对滤波器提取位置信息中会使信号延迟、电流环带宽减小等情况,根据电机的数学模型,在高频电流信号的处理过程中减少滤波器的使用,简化了系统结构,减少了转子和转速的估测时间,可以得到估计的比较准确的转子位置和转速,实现电机无速度传感器在零低速范围内的转子位置估计。最后用Matlab/Simulink平台对优化后的电机系统进行了仿真分析,实验结果证明与传统的方法相比优化后的永磁同步电机无传感器控制系统的精度和稳定性得到提高。     

改进滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制

针对采用滑模观测器的永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制系统中转速和转子位移角难以准确估计的问题,指出滤波后反电动势幅值减小造成转速估计值存在较大偏差,而滤波后反电动势相位滞后和转速估计值的不准确造成转子位移角出现偏差并难以准确补偿。提出用滤波后的反电动势信号替代滤波前含有抖振的反电动势信号作为反馈信号的滑模观测器改进方案,以抑制滤波造成的幅值减小和相位滞后。采用跟踪-微分器(TD)对转速给定信号进行滤波、通过优化转速环和电流环比例积分(PI)参数以减小实际反电动势本身的高频成分。仿真和实验结果表明了该方法的有效性。     

无刷直流电动机转速控制用磁变阻传感器

无刷直流电动机转速控制用磁变阻传感器夏云（重庆微电机厂６３００４３）１引言随着高精度、高稳定的电机转速控制系统的发展，作为系统速度反馈元件的检测元件也在不断更新。在电机转速控制系统中，转速反馈的脉冲数愈多，系统Ｆ／Ｖ变换器的分辨率也愈高，电机转速的控...     

无刷直流电机输出转矩的非线性偏最小二乘回归估计

针对无刷直流电机直接转矩控制系统中,电机输出转矩估计或观测存在需检测电机状态信号难以精确地检测、观测或计算等不可避免的难题,提出一种利用电机线电流和转速两个易检测信号进行电机输出转矩估计的方法。该方法首先基于拉丁超立方抽样方法确定建模数据,确保离散数据的可靠性;然后通过核函数将建模数据中的自变量变换到特征空间,将自变量与因变量之间的非线性关系在特征空间中线性地展开;最后在特征空间中利用偏最小二乘回归方法建立电机输出转矩的估计模型。通过对转矩估计精度和控制系统性能进行分析及实验验证,证明了所提转矩估计方法能准确地估计电机输出转矩,确保电机直接转矩控制系统的性能,该方法具有较强的实用性。     

定转子电阻在线辨识的感应电机转速估计方法

针对感应电机参数变化导致转速估计不准的问题,提出了一种基于定、转子电阻在线辨识的模型参考自适应转速估计方法.该方法只需检测定子侧的电压和电流,在估计电机转速的同时,在线辨识定转子电阻,实时更新转速估计系统中受电机温升影响而变化的定子电阻和转子电阻,以保证转速估计的精确度;同时,辨识的转子电阻应用于矢量控制系统,确保系统获得良好的稳态和动态性能.仿真及实验结果表明,与未进行电阻在线辨识的转速估计方法相比,该方法具有较高的转速估计精确度,对参数变化的鲁棒性强,并适用于无速度传感器矢量控制系统.     

感应电动机的自适应控制建模与仿真

本文介绍一种感应电动机的自适应控制仿真.在转子电阻和负载未知的前提下,控制器首先采用二阶滤波环节平滑参考转速指令,然后将系统中某一信号作为虚拟控制信号,进而使系统简化,再应用李亚普诺夫稳定性理论实现该虚拟控制信号,同时对未知参数进行估计.该设计方法对于电机参数的变化具有鲁棒性.在Matlab/Simulink中搭建了感应电动机自适应控制系统的仿真模型,仿真结果表明,用该方法设计的感应电动机控制系统能够获得很好的转速跟踪和磁链跟踪性能.     

基于UKF的永磁同步电机无位置传感器控制研究

提出了一种基于Unscented Kalman非线性滤波（UKF）的永磁同步电机无位置传感器控制方法。利用易于检测的电机端电压和端电流,采用UKF算法实时地估计电机的转速和磁极位置,得到矢量控制系统转速反馈信号和矢量变换角度。永磁同步电机无位置传感器转速控制仿真结果表明．本文提出的估计算法既具有较高的估计精度又具有相对少的计算量,可以满足永磁同步电机伺服系统无位置传感器控制需要。     

一种改进的模型参考自适应多相感应电机转速估计方法

转速估计是无速度传感器矢量控制系统的关键,其精度将直接影响矢量控制系统的控制性能。将基于电机反电动势的模型参考自适应系统MRAS（model reference adaptive system）方法用于多相感应电机转速估计,对该方法进行了理论推导和稳定性分析。针对输入信号的噪声导致的估算精度降低问题,引入低通滤波器滤除噪声信号,并从理论上分析了其对稳定性的影响。在此基础上设计了变PI参数、变滤波截止频率的MRAS转速估计方法,仿真和实验结果表明优化的转速估计方法具有较好的估计精度和静、动态性能。     

同步电机位置及速度的无传感器检测

针对同步电机矢量控制系统中机械传感器存在的问题,提出一种基于定子高频信号注入的无机械传感器转子位置检测的新方法.该方法将同步电机自身结构作为转子位置传感器,依据旋转变压器原理和同步电机的磁路结构建立了转子位置观测的数学模型,给出了隐极和凸极条件下的同步电机转子位置的计算公式,并对同步电机高频信号进行了有限元分析.对定子高频信号注入的转子位置检测方法进行了样机试验,结果表明该无机械传感器检测方法可以对凸极和隐极同步电机进行准确的位置和转速估算.     

旋转行波型超声波电动机的控制系统

应用DDS技术开发出了一种高性能的超声波电动机驱动及控制电源，并基于LabVIEW的平台，建立了超声波电动机的控制系统，最后将控制系统用于自行研制的行波超声波电动机的转速控制。实验表明，该控制系统可以方便地控制电机转速，且信号的频率及相位差控制精度高，有利于研究超声波电动机的控制特性及其性能。     

基于高频脉振电压注入的内置式永磁同步电机控制

低速运行控制是无传感器永磁同步电机控制系统的关键技术之一。为提高无传感器PMSM矢量控制系统的低速性能,深入研究了一种基于高频脉振电压注入的转子位置估计方法。在估计的转子参考坐标系中注入脉振的高频电压信号,通过检测IPMSM定子侧的高频电流响应并对其进行适当的信号处理,获得了估计的转子位置和转速,实现了采用高频脉振电压注入法的无传感器速度控制。仿真结果表明该方法对电机转子位置和转速都具有良好的跟踪效果,能够使电机稳定有效地运行在低速甚至零速度状态。     

采用微机检测动态转速的研究

本文在对多种测量转速的方法进行了深入研究的基础上,提出了一种采用微机在线检测动态转速瞬时值的新方法,并据此研制了一种检测动态转速的新型装置。这种装置具有测量精度高、测速范围宽的特点。它能自动连续快速检测动态转速的瞬时值,还能将最新检测结果及时提供给实时控制系统.该方法的提出和装置的研制对于进一步提高动力类、机械类实时控制系统的控制检测水平,改善控制系统的品质,有一定的实用意义。     

开关磁阻电动机间接位置检测控制系统设计

在阐述能量优化简化磁链法原理的基础上,设计了一种基于能量优化简化磁链法的开关磁阻电动机间接位置检测控制系统。系统采用电流、转速双闭环控制,给出了能量优化磁链间接位置检测、电流环控制和转速环控制的实现方案,构建了基于能量优化简化磁链法的开关磁阻电机间接位置检测控制实验系统,并对系统进行了实验测试和分析。实验结果表明,所设计系统能够准确检测控制系统所需控制信号,并通过控制系统获得了期望的相电流波形,为设计性能优良的开关磁阻电动机调速驱动系统提供了研究基础。     

无转速传感器低速无刷直流电动机稳速系统

针对低速永磁无刷直流电动机,介绍了一种数字式闭环稳速控制系统。采用脉冲串转速给定方法,并直接利用无刷电动机自身转子位置传感器输出信号进行速度检测,有效地解决了低速无刷电机无转速传感器高精度稳速控制,系统可靠性高、抗干扰性强,还可使电动机功率驱动器具有互换性,适于规模化生产。