无位置传感器BLDC电机的启动方法与控制研究

传统的无位置传感器控制通过电机的反电动势来检测电机位置,可以有效降低硬件成本和占用面积,但存在启动困难和启动反向转动等问题。基于此,提出一种施加脉冲电流并检测绕组电感变化量的方法来确定初始转子位置,并配合FOC算法控制BLDC电机平稳高效运行。分析控制超前角优化和电机的抗负载扰动性能,进一步提高整个系统的运行效率和抗干扰能力。最后搭建实验样机对其进行实验验证,实验结果表明该样机能够在无位置传感器的前提下实现无反向转动且高效可靠的启动,同时在FOC闭环控制下实现高效运作。     

无刷直流电动机无位置传感器控制技术

在无刷直流电动机系统中,转子的位置信号对于整个系统的正常工作是至关重要的.以往转子位置信号是通过位置传感器检测得到的,然而传感器检测有受环境影响较大等缺点.目前,无位置传感器控制技术成为研究的热点.本文针对使用反电势过零点检测转子位置的无传感器BLDCM系统,讨论了其换相策略、起动控制方案,并进行了仿真研究.     

机床电气故障检修(三)──T68型卧式镗床电气线路分析、故障检修实例及故障表

一、电气线路分析电路见图1。1．主电路主电路中有两台电动机,其中主轴电机MI为双速电动机,且可正、反转;快速移动电机MZ亦可正、反转。2．控制电路（l）主轴电机MI控制图中SBI为停止按钮,SBZ、SB3为正、反转启动按钮,SB4、SBS为正、反转点动按钮。位置开关SQI为MI高、低速转换开关,它由变速手柄操作压合,图中位置为低速。若压至右边时则为低速启动高速运行。SQZ为主轴变速冲动开关。YB为主轴制动电磁铁,当KM3（低速）、KMS（高速）吸合时,YB吸会,松开主轴,主轴运行。停止时,YB失电,机械制动弹簧压紧抱闸,制…     

电动汽车车载永磁同步电动机转子位置自检测算法

永磁同步电动机由于其自身的众多优点,在现代电动汽车上得到了越来越广泛的应用.文章介绍了一种采用增量式码盘和转子磁极初始位置辨识算法相结合的方法来实现永磁同步电动机转子位置的自检测.这种方法可以应用在隐极式同步电动机上,实现在无位置传感器的条件下确定电动机转子的绝对位置,并且简单、有效,受电动机参数变化的影响比较小,在电动机静止、低速和高速运行时都可以正常使用.利用MATLAB/Simulink软件建立了这种方法的仿真模型,仿真结果证明了该方法的可行性和有效性.     

基于单片机的交流伺服无位置传感器系统设计

永磁同步交流伺服系统是当前数控机床中采用的主要伺服系统。为保证其对速度和位置的高精度控制,无位置传感器控制技术日显重要。文章介绍了应用非导通相反电动势过零点检测转子位置及转速的方法。提出了基于M16C/28单片机实现BLDCM无位置传感器控制系统的硬件方案及软件流程。该系统的实现,对于类似系统的开发具有借鉴意义。     

永磁同步电机无位置传感器混合控制策略

针对内置式永磁同步电机无位置传感器控制系统零速低速运行时有用信号信噪比低,电机的反电势小;中高速运行时电机转子会产生明显的磁链或者反电动势,进而导致难以提取转子的位置及速度信息的问题,提出了一种高频信号注入法与自适应状态观测器相结合的混合观测控制策略。首先,在电机零速低速运行时注入高频电压信号,转子位置误差信号通过对高频电流幅值的处理来获取;其次,在电机中高速运行时提出一种改进的基于电流自适应状态观测器的转子位置及速度估测策略;最后,将上述两种策略相结合,对所得到的位置误差信号进行归一化处理,以加权的方式对归一化后所得到的位置误差信号进行计算,从而得到转子的位置和转速信息。仿真和实验结果表明了该策略具有良好的稳定性和动态性能。     

基于强跟踪EKF的永磁同步电机矢量控制系统研究北大核心

针对永磁同步电机在一些高要求的应用场合,如恶劣环境对电机的大小有要求和抗干扰等需要采用无传感器控制,在没有传感器的情形下仍然要高精度估算出转子的位置和速度,传统的扩展卡尔曼滤波在电机刚启动和负载发生变化时会存在跟踪误差,这个误差会影响下一次的估计,单纯依靠对Q、R矩阵的取值不能根本解决问题。因此,采用对扩展卡尔曼滤波器的校正环节进行改进,以及采用龙伯格负载转矩观测器进行前馈补偿,使电流调节器可以快速做出反应进行前馈补偿,进而提高扩展卡尔曼滤波器的跟踪能力和抗扰动能力。     

IPMSM全速域无位置传感器控制策略

为了实现内置式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器系统全速域运行,提出一种改进型IPMSM复合控制策略。首先,在零低速域选用高频旋转电压注入法实现对电机转速和转子位置的估计;其次,在中高速域,为了削弱传统滑模观测器中开关函数造成的系统抖振问题,构造新型超螺旋滑模观测器,提高系统的观测精度;最后,引入差分进化算法优化过渡速域权重系数,实现不同观测方法间的合理切换,完成全速域下转子位置和转速的高精度辨识。研究结果表明,所提算法能够实现电机全速域运行,且具有良好的动态性能。     

全速度域永磁同步电主轴无传感器控制策略北大核心

为解决目前无传感器控制在永磁同步电主轴上的局限性,设计了一种脉振高频电压注入法和模型参考自适应法(MRAS)相结合的复合观测器。在低速段采用脉振高频电压注入法,中高速段采用模型参考自适应法,并在过渡区间内设计出新的切换方法以此来满足低速段向中高速段的平滑过渡,从而实现永磁同步电主轴全速度范围无传感器控制。系统在10 N阶跃负载的冲击下,转子位置误差仅为0.004 rad/s,调整时间仅为0.2 s。仿真实验结果表明,所设计的复合观测器在全速度范围内追踪精度高,动态响应速度快,鲁棒性强,从而提高了永磁同步电主轴的动态性能及稳定性。     

基于自适应神经模糊推理控制的无刷直流电机转子位置控制研究

为提高无刷直流电机(Brushless DC Motor, BLDCM)在瞬态和稳态条件下的控制性能,提出一种基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的转子位置控制器。推导出无刷直流电机位置控制数学模型;基于Takagi-Sugeno模型设计ANFIS控制器,分别利用反向传输算法和最小二乘估计法对输入和输出参数进行了优化;对正弦信号和斜坡信号下的转子位置控制效果进行了仿真和实验研究。结果表明:该控制器可实现无刷直流电机快速、准确的动态响应,具有良好的稳态性能。通过仿真和试验,验证了ANFIS控制策略的有效性。     

FPGA在增量式光电编码器测角系统中的应用设计

为了获取无刷直流电动机驱动控制系统中转子位置信息,应用FPGA对增量式光电编码器的转子位置信息进行数字化处理,设计并实现相应的位置检测方案.提出了一种基于FPGA实现的增量式光电编码器测角方案,给出了由FPGA实现的DDS方式查找表与增量式光电编码器无绝对零位的自启动方案.仿真和实验结果验证了方案的可行性.该设计可用于小卫星飞轮驱动电机测角系统,改进了系统精度和性能;同时可与其它功能模块或IP核组合用于其它驱动系统.     

数控机床永磁同步电动机无位置传感器的直接转矩控制

在PMSM直接转矩控制系统中,通常需要转子位置信息来实现电机换相运行,难以用于一些特定的PMSM无位置传感器控制中。提出一种采用定子高频脉冲磁链注入实现PMSM无位置传感器直接转矩控制方法,设计基于电流模型的电磁转矩和定子磁链观测器,只需要实测电流信息就可以实现高、低转速通用控制。进一步为了实现磁链和转速的在线辨识,设计PMSM转子位置和转速观测器,并设计磁极判断判据,提高观测器观测精度,最后通过实验验证了所提方案的有效性和可行性。     

基于AMESim及MATLAB/Simulink联合仿真的风帆转角复合控制

为了稳定准确控制风帆转角位置,根据所设计的风帆驱动控制液压系统原理,提出风帆转角/速度复合控制方案.利用AMESim-MATLAB/Simulink软件建立风帆转角/速度复合控制联合仿真模型,并进行了联合仿真及实验研究.结果表明:采用复合控制可以克服常规控制中出现的压力波动及启停时的液压冲击;在不同转角速度及不同风力负...     

基于GA优化RBF网络的永磁同步电机无位置控制

在表贴式永磁同步电机(surface permanent magnet synchronous motor,SPMSM)的无位置控制中,准确实时地估计其转子位置和转速是一个关键技术难点。文章把遗传算法(genetic algorithm,GA)和径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络相结合,提出了GA-RBF神经网络观测器来估计SPMSM的转子位置和转速。GA-RBF观测器首先估计了两相静止坐标系下的反电动势,然后引入锁相环实时估计了转子位置和转速。仿真结果表明,GA-RBF算法能够提高神经网络的收敛性,避免神经网络陷入局部最优,从而实现对SPMSM的高精度控制。     

交流伺服系统无速度传感器矢量控制研究

为保证控制精度,降低制造成本,研究了一种无速度传感器矢量控制交流伺服系统。该控制系统采用id=0矢量控制策略,PWM采用空间矢量PWM(SVPWM)技术以提高控制性能;同时设计了模型参考自适应系统(MRAS)对电机转子速度/位置进行估算,实现无速度传感器控制。数字仿真试验验证了所设计的伺服系统跟踪定位能力强,鲁棒性好,速度/位置估算精度高。     

直流无刷电机S曲线加减速控制算法及其实现

在直流无刷电机驱动大惯量负载运动过程中，速度突变会造成转子或者齿轮等传动结构机械损坏，且位置控制精度很难保证。为提高直流无刷电机和传动机构的使用寿命以及旋转运动的稳定性和准确性，在深入分析S曲线加减速算法的基础上，提出一种适用于嵌入式平台的简化S曲线加减速实现方法。通过MATLAB仿真拟合出平滑的S曲线，提出不同约束条件下的S曲线平滑度控制指标；通过将S曲线离散化为多个脉冲频段，在嵌入式ARM处理器上实现了直流无刷电机的S曲线加减速控制；通过脉冲测试实验证明了该控制方法能够有效提高直流无刷电机在运动过程中的稳定性和准确性     

基于MM32的磁浮电机位移控制系统设计

针对现有的磁悬浮电机位移控制响应速度过慢且过载保护有缺陷的问题,设计一种基于MM32的双闭环控制系统以实现转子位移的快速控制和过载保护。以电涡流传感器对转子位置进行实时检测,结合双闭环PID控制算法,通过隔离驱动芯片UCC27714DR对控制器的输出电流进行控制,从而实现转子在平衡位置的运转和过载时的保护。实验结果表明：电机转速发生改变,控制系统在0.1 s内改变输出电流的大小使其维持平稳运转;过载时使电机以较低速度停止运转,减小过载损害。     

基于电水动力驱动的新型微马达的设计与试验

以电水动力学的理论为基础,设计制作了一种基于水体动力驱动的新型微马达,这种微马达具有能耗低、结构简单、尺寸小等优点。分别将单体液晶和单体液晶与癸二酸二丁酯的混合液体注入具有4种不同电极结构的微马达,得到了8条转子转速与电压的关系曲线,得出了转速与电压、液体种类、电极结构等关系的一系列结论。