基于低分辨率传感器的PMSM伺服系统

为降低永磁同步电动机(PMSM)伺服系统成本,提高系统可靠性,本文采用一个低分辨率的霍尔元件作为PMSM伺服系统的传感器,提出一种基于磁链观测法的低分辨率传感器控制技术估计电动机转子的实时位置,实现电流的正弦换向.理论分析表明,这种控制策略可以很大程度上减小电动机的转矩脉动,提高电动机的控制性能.试验结果证明了该控制策略的有效性和可行性.     

永磁同步电动机无传感器控制技术综述

交流电机因其高寿命、高效率、高功率密度而广泛应用于工业自动化、机器人以及电动车领域,其中永磁同步电动机（PMSM）因其高动态性能、高功率密度等特点在调速领域较感应电动机更受欢迎。PMSM高性能控制是基于可靠的而精确地转子位置信息。但是,传感器精度、成本及对环境的敏感问题限制了PMSM在不同领域的应用。PMSM无传感器控制技术应运而生。本文综述了永磁同步电机无传感器技术控制发展现状,并对其进行了分析和比较,指出目前PMSM无传感器控制技术的研究重点和所要解决的问题。     

改进GPC算法在永磁同步电机控制系统中的应用

为了使永磁同步电动机(PMSM)矢量控制系统适用于更高要求的场合,在给出PMSM在d-q旋转坐标系中的模型表达式和传动系统机械运动方程的基础上,推导出了系统的基于受控自回归积分滑动平均(CARIMA)模型。基于此模型和金元郁等提出的改进广义预测控制算法(JGPC)设计出了适用于PMSM驱动系统的速度环的改进广义预测控制器。仿真实验表明,JGPC控制器可以很好的跟踪给定速度曲线,辨识出的参数跟实际电机的相关参数一致,且动态及稳态性能良好。     

新型无位置传感器永磁同步电动机状态估计及其误差补偿方法研究

在推导基于估计坐标系的永磁同步电动机(PMSM)模型基础上,提出了PMSM无位置传感器矢量控制的一种新的状态估计方法.该方法将电气稳态操作概念引入电机的状态估计中,有效解决了暂态过程中转子速度、位置估计不精确的问题.在讨论状态估计算法对电机参数依赖性的基础上,给出了估计误差补偿算法.该状态估计算法简单、计算量小、易于数字化实现.理论分析和仿真实验结果表明,PMSM无传感器控制方法具有较强的鲁棒性和令人满意的性能.     

永磁同步电机全速度段无位置传感器控制策略研究

针对基于标准扩展卡尔曼滤波器(EKF)的永磁同步电机(PMSM)无位置传感器矢量控制技术只适用于中高速阶段而在低速阶段转子位置和转速估计困难,以及标准EKF算法在较强非线性系统中估计精度较低的缺陷,提出了一种复合式的PMSM无位置控制系统。低速段采用流频比(I/f)起动的方法,该方法不需要转子初始位置估计和电机参数估计,起动电流可控,适用于PMSM无位置传感器控制的起动。对电机中高速状态采用结合多新息法改进的EKF无位置估测控制,扩展利用之前两个时刻新息,增强非线性系统中的估计精度。最后通过仿真对该控制方案进行验证,验证结果证明了该方案使得系统抗干扰性更强,控制精度更高,更适用于PMSM全速范围控制的应用。     

数字农业平台电机驱动控制系统设计

对数字农业平台中的电机选择作了分析,无刷直流电动机适用于要求精准作业的数字农业平台.选用具备高速实时处理能力的DSP控制技术,结合无刷直流电动机特性,设计了无刷直流电动机的驱动控制系统,对系统的功率主电路及其驱动、检测电路等主要硬件电路作了详细设计,对控制系统主要软件作了设计.该系统对无刷直流电动机的推广应用有积极意义,特别适合于工农业生产中要求精准作业的场合.     

最大转矩控制的电梯专用永磁同步电动机系统仿真

研究电梯专用永磁同步电动机(PMSM)的控制方式。在PMSM数学模型基础上,提出了单位电流最大转矩控制策略并予以论证。通过Matlab/Simulink对电动机运行状态仿真,验证了采用单位电流最大转矩控制策略的PMSM矢量控制系统具有优良的速度跟踪性能,适用于拖动电梯负载运行。     

基于无速度传感器永磁同步电动机PCH速度控制

基于模型参考自适应(MRAS)的转速估计原理,提出了一种永磁同步电动机(PMSM)的无速度传感器控制方法,该方法以PMSM本身作为参考模型,将含有待估计参数的模型作为可调模型。根据两个模型状态变量的不同,通过一定的自适应调节机构,得到转子速度的估计值。然后利用端口受控哈密顿(PCH)系统方法,建立PMSM的PCH模型,根据最大转矩/电流(MTPA)控制原理,设计了隐极式PMSM的无传感器速度控制器。最后通过Matlab/Simulink建立仿真模型,仿真结果表明,该控制系统具有很好的转速跟踪和速度估计的性能。     

永磁同步电机转子位置检测技术

电机转子位置的精确定位是永磁同步电机(PMSM)控制中的关键问题之一.介绍了PMSM转子位置检测技术的工作原理、实现方法、特点及适用场合.有传感器位置检测技术需要一定的空间位置,增加了系统成本和复杂性,降低了可靠性和抗干扰能力.反电动势无传感器检测技术计算简单、控制有效,但无法估计出转子的初始位置.高频信号注入检测技术的转子位置与转速无关.智能检测技术在高、低速情况下都能很好地估计出转子位置,并具有良好的动态响应和调节能力.     

自抗扰控制在永磁同步电机无速度传感器调速系统的应用

在永磁同步电机(PMSM)无速度传感器调速系统中,为解决负载扰动时控制性能变差的问题,提出用自抗扰控制技术的PMSM控制方案,将负载扰动归为未知扰动,用自抗扰控制(ADRC)来进行估计、补偿和控制.另外,为实现无速度传感器运行,利用ADRC中的扩张状态观测器(ESO)对扰动的估计值进行转速的辨识.仿真表明采用自抗扰控制方法不仅能够提高系统的响应速度,减小稳态误差,并且超调很小,能有效的抑制负载扰动带来的影响,而且ESO估计出来的转速精度高,对电机参数变化不敏感,鲁棒性好.     

永磁同步电机驱动电动汽车速度自适应控制

针对电动汽车行进过程中复杂的车辆运行环境易造成驱动电机参数变化和系统外界干扰引入的现象,研究永磁同步电机驱动电动汽车行进速度的自适应跟踪控制问题.将电动汽车驱动部分与传动系整合,建立整个系统的非线性数学模型.针对该系统本身的非线性、强耦合性等特点,同时考虑实际系统中一些物理量出现的变化,运用非线性反步法结合解耦控制技术...     

基于前馈补偿的钻机系统永磁电机预测控制

将永磁同步电机(PMSM)作为石油钻机系统的驱动设备时,针对快速响应和强鲁棒性的控制要求以及复杂工况下的外部扰动问题,提出了基于前馈补偿的石油钻机系统PMSM预测控制策略。在该方法中,对电机转速环采用以电机数学模型为基础的预测控制,以实现PMSM的快速响应和提高鲁棒性,并引入扩展状态观测器进行扰动前馈补偿。仿真结果表明:与电机转速PI控制和动态矩阵控制相比,该控制策略响应速度更快,超调量小,在负载干扰下转速波动小且能更快地恢复至稳定值。     

永磁同步电动机研究现状评述

永磁同步电动机常常被用来构建高精度的运动控制系统，近年其应用受到广泛关注。分析了永磁同步电动机的研究现状，包括位置预估方法、电机结构与驱动技术。综合应用这些技术，可以实现永磁同步电动机的广泛民用化。     

基于自抗扰技术的永磁同步电机直接转矩控制

永磁同步电机是一个强耦合的非线性系统.研究了永磁同步电机的调速控制问题.针对永磁同步电机特点,结合自抗扰技术与直接转矩控制方案,设计了基于自抗扰技术的永磁同步电机直接转矩控制系统.仿真结果表明,该控制系统具有比PI控制方案更优的动态性能,并且在不同参考转速给定下系统具有更好的适应性.     

高速永磁同步电机无速度传感器矢量控制研究

针对普通无速度传感器矢量控制算法无法满足永磁同步电机(PMSM)高速运行问题,设计了一种基于模型参考自适应系统(MRAS)的矢量控制方案。该方案由I/F控制器和MRAS控制器组成。低转速采用I/F控制器控制电机转速,高转速采用MRAS控制电机转速,特殊处理后使切换过程中电流平滑过渡,以达到高低转速均可正常运行的目的。以磁悬浮PMSM作为驱动对象,电机转子联接风机实现带载。试验结果表明,与传统的无传感器矢量控制相比,所提出的控制方案更有效地驱动PMSM,满足高速运行工况。     

基于扩展卡尔曼滤波器的永磁同步电机转速估计方法研究

研究了利用扩展卡尔曼滤波器(extended kalman filter, EKF)对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)矢量控制系统进行参数精确估计的方法。通过引入定子电流和电压,在线估计电机的定子磁链、电机转速和转子位置,进而实现永磁同步电机的无传感器控制。仿真结果表明EKF准确地观测了电机转速和磁链,所构建的无速度传感器矢量控制系统具有良好的控制性能。     

基于离散反电动势估计的永磁同步电机无速度传感器控制

针对高速永磁同步电机(PMSM)的无速度传感器控制问题,提出了一种基于离散反电动势估计的PMSM无速度传感器控制策略。实施离散反电动势估计的设计有三点:首先,设计了离散dq电流观测器以消除反电动势估计中的电感交叉耦合效应;然后,设计了延迟补偿模型以补偿数模转换引起的电压误差,同时设计了较为精确的离散模型,以克服由数字实现导致的估计反电动势和实际反电动势之间的偏差;最后,开展了高速PMSM驱动试验,试验结果验证了所提出的高速PMSM无速度传感器控制方案的性能。     

基于TMS320F2801的PMSM矢量控制的数字实现

提出一种以低成本的TMS320F2801为主控芯片,180 ppr的低分辨率混合式编码器为位置定位及速度采集单元,IGBT逆变器为功率驱动电路的永磁同步电机(PMSM)调速系统设计方法.详细介绍了系统的硬件设计方案,包括DSP控制电路、功率驱动电路及信号检测电路.应用矢量控制算法及SVPWM技术,并采用硬件与软件相结合...     

电压暂降对变频调速永磁同步电机运行性能的影响研究

永磁同步电机(PMSM)作为可调速电机的一种,对电压暂降十分敏感,尤其当驱动过程对电机转速和转矩要求严格的时候。本文简要论述了变频调速永磁同步电机的基本原理,分析了电压暂降对变频调速永磁同步电机的影响机理,并利用MATLAB/Simulink搭建了仿真模型进行验证;制定了实验研究方案,选取3种品牌变频器作为PMSM的驱动设备,考察不同变频器驱动下电机转速和定子电流的变化情况。结果表明,电压暂降会造成变频调速永磁同步电机短时间内失去同步速,并使得定子电流经历类似转速变化的过程;不同变频器驱动对电机运行性能的影响差异十分明显,电机转速下降最大值可达30%额定转速以上,对电机运行的稳定性带来极大挑战。