基于神经网络的开关磁阻电机无位置传感器控制

论文提出了基于自适应径向基函数(radial basis function，RBF)神经网络的开关磁阻电机(SRM)无位置传感器控制新方法。该方法构造了一个隐层节点初始个数为零的RBF网络，通过在训练过程中不断按照自适应算法添加和删除隐层单元，形成一个结构简单、紧凑的网络来实现电机电压、磁链与转子位置之间的非线性映射，实现SRM的无位置传感器控制。网络训练分为离线训练和在线训练两个部分。利用训练样本按给出的自适应算法对网络进行离线训练，确定RBF网络隐层节点的个数及位置；按递推最小二乘法(RLS)在线修正隐层与输出层之间的连接权。仿真及实验结果表明，该方法能够实现电机的准确换相，从而实现了位置传感器的消去。     

基于改进型简化磁链法的开关磁阻电机无位置传感器速度控制

传统的简化磁链法需要以单相轮流导通和电流斩波控制为前提条件,其中单相轮流导通即在换相角处关断当前相的同时开通下一相的条件使系统的开通和关断角之间存在耦合,不利于在进行无位置传感器速度控制同时实现效率优化或转矩脉动最小化等要求。为此,本文提出了能够任意给定开通角且其与关断角无关的改进型简化磁链法,并以此搭建了开关磁阻电机(SRM)无位置传感器速度控制系统。所提方法仅需控制系统采取关断角固定和电流斩波控制方式,根据所提的改进型简化磁链法,能够确定关断角位置,并可估算出转速和任意时刻转子位置。最后,所提方法和利用该方法搭建的SRM无位置传感器速度控制系统,通过DSP驱动实验,证明了其有效性。     

基于简化磁链法的开关磁阻电机间接位置检测

为了提高无位置传感器SRM间接位置检测方案适用速度范围,在电机单相轮流导通和电流采用PWM技术控制的条件下提出了一种简化的磁链法,实验结果表明该算法能在高速时实现SRM的可靠换相,对无位置传感器SRM的间接位置检测技术有较大的实际意义。     

磁链模型的双开关磁阻电机无位置传感器控制

针对开关磁阻电机( SRM)转子位置传感器带来的成本提高、可靠性降低的问题,研究双SRM无传感器控制.利用SRM两个特殊位置的磁链特性,建立非线性磁链解析模型,给出磁链模型中的参数计算方法,提出双开关磁阻电机无位置传感器控制策略.以TMS320F2812 DSP为控制核心,搭建两台18.5 kW SRM控制器,并实现双...     

基于改进的开关磁阻电机无位置传感器技术

由于开关磁阻电机（SRM）的双凸极结构与高饱和性,其磁链为相电流和转子位置的高度非线性函数。在简化磁链法中建立精确而小规模的SRM磁链模型,是实现SRM无位置传感器控制的关键。采用预处理方法优化神经网络（BPNN）模型可以减小尺度,提高精度;为了进一步优化该模型,在此基础上提出粒子群（PSO）优化BPNN的建模方法。利用PSO算法进行全局优化,避免了BP神经网络易陷入局部极小值的缺点。并通过实验样机实测磁链值,对两种磁链模型进行对比分析。仿真结果表明,此改进方法具有一定的准确性。最后通过Matlab仿真验证将精确度高的磁链模型应用于简化磁链法中,实现SRM无位置传感器控制具有可行性。     

高速永磁无刷直流电机无位置全转速控制策略

针对高速磁悬浮大功率永磁无刷直流电机无位置传感器起动问题,分析了高速磁悬浮无刷直流电机运行时导通相磁链函数与相电压的精确表达式,给出了转子位置和电机磁链的函数方程,分析了高速磁悬浮无刷直流电机低速时转子位置难以检测的原因。据此分析提出了一种基于高速电机绕组磁链函数的新型无位置控制G函数方法,以换相前后非换相相电流幅值等值为控制目标,以G函数换相阈值为控制量,通过PI调节来保证相位可靠校正,实验验证了该闭环校正方法应用于磁悬浮鼓风机无刷直流电机时,在20 000 r/min范围内能够对换相信号误差进行了实时补偿,实现全转速运行。     

开关磁阻电机小波神经网络无位置传感器控制

提出了一种基于小波神经网络的开关磁阻电机无位置传感器控制新方法.该方法采用两个不同的小波神经网络分别获取相绕组换相逻辑的开通信号和关断信号,经过综合处理得到单相绕组的开关信号.神经网络以相绕组的电流和磁链为输入,以各相的开关信号为输出,从而建立起电流、磁链和开关信号的非线性映射.采用电机在有位置传感器运行条件下的样本对小波神经网络进行训练,训练完成后,用神经网络输出结果取代位置传感器换相信号,实现电机无位置传感器运行.仿真和实验结果表明,由神经网络获得的开关信号和由位置传感器获得的开关信号相比误差小,电机能够准确换相,且输出转矩波动小,转速曲线平滑,电机在无位置传感器下运行良好.     

一种开关磁阻电机无位置传感器控制效率优化策略

针对开关磁阻电机(SRM)的简化磁链法只能实现单相导通运行且导通区间固定的缺点,提出了一种结合固定关断角和自适应调节开通角的无位置传感器控制技术。利用曲线拟合关断位置磁链取代传统存储数据表,通过对比实时计算的动态磁链和曲线拟合的静态磁链,确定关断位置信号并估计转速和其他位置。考虑电机阻抗和电感的非线性特点,优化电感最小区域的开通角自调节模型确定导通区间。仿真结果验证了该方案的可行性和正确性,能够实现转子位置的间接检测,电机的运行效率得到进一步优化。     

高速SRM无位置传感器控制

针对简化磁链法开通角和关断角无法灵活且精确控制的问题,限制SRM(swithed reluctance motor)效率和高速运行性能,根据不同转速,提出实时调整开关角的无位置检测控制策略,通过建立电机有限元仿真模型,计算得到样机不同转子位置磁链模型.为提高角度位置控制精确度,针对SRM磁链模型的特点,给出参考磁链选取原则,在此基础上,根据不同转速实时调整开关角,实现SRM变角度位置控制.为验证提出的无位置控制策略的有效性,分别选取低速和高速样机进行试验.结果表明,提出的无位置检测法适用于低速和高速SRM,具有较高位置估算精确度.     

无位置传感器永磁无刷直流电动机换相校正技术

以高速永磁无刷直流电动机为对象,针对高速下转子位置检测困难,在反电动势法基础上,探究一种基于坐标变换的无位置传感器控制策略;针对电机的换相误差,在坐标变换法无位置传感器控制驱动策略下探究了基于转子磁链观测的最大转矩/电流比换相校正控制算法(MTPA),该方法能校正电机换相点,使相电流相位与反电动势相位一致,从而改善电机系统的各项性能。最后,通过仿真验证了的高速永磁无刷直流电动机坐标变换法无位置传感器控制策略和磁链法最大转矩/电流比换相校正算法的有效性及优越性。     

汽车起动用开关磁阻电动机能量优化数字仿真和实验研究

为了便于转子位置信息检测,首先讨论了开关磁阻电机电流一磁链一位置关系的基席原理,给出了一种基于能量优化的磁链法的间接位置检测方案,然后推导出平均转矩最大化戢数学模型,并利用Madab仿真出不同转速下的最优开关角,最后通过实验予以验证.     

在线建模的开关磁阻电机四象限运行无位置传感器控制

基于在线建模提出了一种开关磁阻电机无位置传感器控制方法。建立了以相电流和磁链为输入、转子位置角度为输出的径向基神经网络模型,以轴编码器实时获得的转子位置角度为学习样本,对开关磁阻电机进行了在线建模。提出了静止状态下激励脉冲法与运行状态下滑模观测器相结合的四象限运行无位置传感器控制策略,实现了电机无传感器运行。实验结果表明,电机转子位置估计误差小于2,象限间切换可靠,具有良好的动态和静态性能,为大功率开关磁阻电机无传感器控制提供了一种易于实现的方案。     

一种新型无位置传感器开关磁阻电机控制方法

开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)引入位置传感器增加了电机结构的复杂性,而且由于传感器分辨率的限制,导致系统高速运行性能的下降.为此在综合考虑各种SRM无位置传感器方案的基础上,提出了一种采用激励脉冲法和简化磁链法相结合的新型控制方案.最后在三相(12/8)结构15 kW SRM上进行了实验.其结果表明,该方案可以实现SRM整个速度范围内的无位置控制.     

A Switching Flux-linkage Reference-based Sensorless Method for Switched Reluctance Motor Drives

A switching flux reference estimation based method for sensorless control of switched reluctance motors is proposed in this article. The basic idea of the method is to estimate switching-on and switching-off flux linkage references from the giving switching angles range and measured phase current. Real-time comparing the estimated flux linkage with estimated switching flux references, the driving signals can be obtained for sensorless control and rotor speed estimation. For closed-loop control, switching-off angle is fixed for speed estimation, and switching-on angle is regulated by the speed deviation proportional-integrator controller. The process to estimate the switching flux references is greatly simplified compared with conventional flux/current methods; it is easily implemented and is suitable for low-cost industry applications. To verify the proposed method, experiments were conducted on a 1-kW, 3-phase 12/8 switched reluctance motor. Experimental results show that speed variable performance of the sensorless drive is comparable with that of position sensors.     

内埋式永磁同步电机永磁磁链的在线辨识

在无速度传感器工作条件下,为了实现永磁同步电机转子位置和转速的精确控制,需要对电机参数进行在线辨识。本文研究了无速度传感器控制条件下,内埋式永磁同步电机永磁磁链的辨识。该调速系统采用转子磁链定向的矢量控制作为基本的控制策略,利用模型参考自适应系统对转子位置和转速进行估算,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波器的永磁同步电机永磁磁链辨识方法。本文基于上述研究,实现了无速度传感器控制条件下,内埋式永磁同步电机永磁磁链的在线辨识,采用上述方法能够很好地避免由于电机的低阶状态方程而引起的辨识问题。仿真和实验结果证明了该辨识方法的可行性与有效性,而且在模型参考自适应中采用辨识得到的磁链参数,能够大幅度降低转子位置的估算误差。     

低速下无刷直流电机三相电压矢量位置检测方法

提出一种适用于无刷直流电机低速运行时的无位置传感器控制方法,该方法依据相间反电动势差值进行转子位置检测,通过施加两个相位相差120°的三相电压矢量,分别采样矢量作用结束时刻的直流侧响应电流并比较其大小关系判断转子位置。同时分析了磁路饱和效应和电压矢量作用时间对位置检测精度的影响。与传统电感法相比,该方法检测矢量少,缩短了检测时间;与长短脉冲位置检测方法相比,在相同条件下响应电流差值大,更易于检测,提高了换相准确性。实验结果验证了所提方法的有效性。     

基于线间反电动势的无刷直流电机转子位置估算

在对传统的反电动势过零法和转子磁链G函数法估算转子位置分析的基础上,提出了一种利用线间反电动势过零原理并构造F函数来对转子位置进行估算的全新方法,并用于无位置传感器无刷直流电机控制。对线间反电动势过零检测与转子位置信号之间的对应关系进行了深入的分析,揭示了每一个线间反电动势的过零点即为对应的换相点。利用线间反电动势的倒数构造F函数来估算换相时刻。仿真结果表明,提出的转子位置估算方法计算简单方便,具有较高的精度,可以在全速范围内实现对转子位置的准确估算。