基于模糊控制及神经网络的开关磁阻电机转子位置估计

开关磁阻电机(SRM)运行需要转子位置传感器,而添加转子位置传感器使系统成本以及电机结构复杂度提高,可靠性降低。因此,对SRM转子位置进行估计,使SRM不依靠位置传感器而独立运行具有重要意义。本文利用神经网络对非线性函数高精度逼近的特性,基于模糊控制模型和神经网络理论,建立了SRM转子位置估计系统,并采用MATLAB/Simulink对该60 k W、6/4极的SRM转子位置估计系统进行了仿真。仿真结果表明:该系统对SRM转子位置角的估计较准确,输出角度精度较高,误差在2°左右,均方误差为0.714 4;利用该转子位置估计系统对SRM进行控制,该电机三相电流输出均匀,转矩脉动小,运行全过程稳定。     

基于场路耦合的开关磁阻电动机无位置传感器算法研究

研究了一种基于有限元分析的开关磁阻电机的位置估算方法。该方法首先利用有限元分析得到SRM无位置算法所需参数,建立SRM的非线性电感模型,通过滑模观测器得到SRM的转子位置和速度,最后在ANSOFT场路耦合仿真平台上对该方法进行验证,仿真结果验证了该无位置算法具有较好的精确度。     

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...     

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.     

开关磁阻电动机无位置传感器能量优化控制

给出了一种基于简化磁链法的开关磁阻电动机(SRM)无位置传感器能量优化控制方案：该方法首先利用校准程序测量了SRM平衡位置处的磁链特性；在此基础上，通过能量消耗最小在线优化过程以获得SRM换相位置处的参考磁链；估计SRM当前导通相绕组磁链，与参考磁链比较，完成SRM换相运行。实验结果表明文中给出的SRM换相角在线优化的无位置传感器检测方法简单、实用，系统运行效率高。     

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。     

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.     

SRM空间电感向量法低速无位置传感器控制技术

为解决开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)无位置传感器启动和低速驱动运行控制的研究难题,文中基于SRM空间电感向量模型提出了一种新的转子位置估计方法。在电机启动及低速驱动运行两种不同状态下,该方法通过对电机绕组进行高频脉冲注入以实现三相电感辨识,并结合复平面内三相电感向量模型与转子位置角度之间的余弦函数关系,采用反余弦变换实现SRM转子位置准确估计。最终通过仿真和实验对提出的无位置方案进行了验证,结果表明,该方法能对SRM转子位置进行准确定位并实现无位置传感器可靠启动及低速运行。     

基于FPGA的SRM控制器研究与实现

介绍了开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)控制器目前所用的两种位置信号处理方式,及其各自存在的问题,在此基础上,提出了以现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)为位置信号处理器设计SRM控制器的方法.阐述了基于FPGA的SRM控制器的软硬件设计,给出了12/8和6/2两种结构的SRM采用该控制器电动运行的实验结果.     

基于互感电压的无位置传感器SRM初始位置检测

在SRD的设计中,SRM初始位置的检测是间接位置检测首先必须解决的问题.在对SRM电感模型和连续两相电磁特性分析的基础上,提出了一种无位置传感器SRM启动前转子初始位置检测方法,该方法通过向电机定子相绕组注入激励脉冲,并检测相邻两相的互感电压来确定转子初始位置,使其正确启动.通过对8/6极四相开关磁阻电机的实验,验证了该方法的可行性.     

无位置传感器的开关磁阻电机转子位置检测技术

转子位置检测是开关磁阻电机调速系统的重要环节,直接位置检测技术能够提供稳定的转子位置信号,但需要增加附加的机械结构,从而限制了开关磁阻电机的应用范围.目前,无位置传感器检测技术是开关磁阻电机研究领域的热点之一.全面介绍了国内外开关磁阻电机无位置传感器检测技术的研究现状,详细阐述了每一典型检测方法的原理,对其优缺点及适用范围进行了详细讨论与客观评述,并展望了其发展趋势.对新型无位置传感器检测技术的研究具有重要的参考价值.     

基于电流阈值的开关磁阻电机位置估计容错分析

在基于双电流阈值的位置估计基础上,提出了一种考虑电流传感器故障和估计误差补偿的位置估计容错技术。通过双电流阈值与脉冲电流峰值比较估计位置检索脉冲信号,利用开关磁阻电机相与相之间的独立性,利用正常相的电磁信息间接估计传感器故障相的转子位置信号。通过仿真计算得到转速对位置估计误差的影响,并提出了位置误差补偿措施。在一台12/8结构样机中进行了相关试验,试验结果表明,所提方法提高了无位置传感器技术的容错性,验证了该算法的正确性和可行性。     

Position sensorless control

In this article, a generalized sensorless method for SRM drives has been explained. By continuous monitoring of the back-EMF, the best version of the sensorless technique is selected and engaged. The robust performance obtained from this technique makes it as attractive candidate for industrial as well as domestic applications. Furthermore, a four-quadrant strategy under sensorless control has been designed and implemented. The proposed method demonstrates simplicity in computation while providing high-precision position information with no extra hardware or memory. The proposed algorithms have been implemented on an experimental SRM test setup. Our findings show that four-quadrant sensorless control of the SRM drive is a feasible technique and can be considered as a technology ready for application. This technique is especially helpful where the characteristics of the application calls for operating in two/four-quadrants or when a closed-loop speed/position control with sensorless strategy is demanded.     

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。     

12／10开关磁阻电机无位置传感器初始位置检测方法的研究

提出了一种无位置传感器的开关磁阻电机的初始位置检测方法，即依次给定子相注入电压脉冲，利用各相测试电流与定子电感和转子位置的关系，确定转子初始位置及其相应初始导通相，从而实现转子处于任何位置时的无反转起动，对不允许转子反转的某些应用场合具有较大的实用价值。仿真和实验结果验证了该方法的可行性。     

12/10开关磁阻电机无位置传感器初始位置检测方法的研究

提出了一种无位置传感器的开关磁阻电机的初始位置检测方法,即依次给定子相注入电压脉冲,利用各相测试电流与定子电感和转子位置的关系,确定转子初始位置及其相应初始导通相,从而实现转子处于任何位置时的无反转起动,对不允许转子反转的某些应用场合具有较大的实用价值。仿真和实验结果验证了该方法的可行性。     

Rotor position sensing in switched reluctance motor drives bymeasuring mutually induced voltages

This paper describes a new method of indirect rotor position sensing for switched reluctance motor (SRM) drives. The principle is based on measuring the mutually induced voltage in an inactive phase which is either adjacent or opposite to the energized phase of an SRM. The mutual voltage in the “off” phase, induced due to the current in the active phase, varies significantly as the rotor, corresponding to the energized stator, moves from its unaligned position towards complete alignment. This mutually induced voltage variation is captured by a simple electronic circuit and then processed in a microcontroller to determine the commutation instants, thereby eliminating the need for direct rotor position sensors in an SRM. Successful operation of a four-phase SRM drive has been demonstrated in the laboratory using the mutual voltage (MV) technique of indirect rotor position sensing. The theoretical aspects of mutually induced voltages in an SRM and the relevant experimental results are presented in this paper     

无位置传感器开关磁阻电机的无反转起动研究

提出了一种检测无位置传感器开关磁阻电机 (SRM )起动前转子初始位置的电流定位法 ,即同时向电机两相以上的绕组注入一定幅度的测试脉冲 ,利用各相测试电流与定子电感和转子位置的关系确定转子初始位置以及相应初始导通相 ,从而实现转子处于任何位置时的无反转起动 ,对不允许转子反转的某些应用场合具有较大的实用价值。     

基于迭代学习辨识的开关磁阻电动机转子位置估计

将无位置传感器的开关磁阻电动机调速系统的位置估计归结为迭代学习辨识问题,根据开关磁阻电动机系统模型的特点,构造了PD型的非线性迭代学习辨识器,利用开关磁阻电动机启动过程所获得的相电压及相电流信息,对该时间段的速度及位置曲线进行完全辨识,所得结果证明了迭代学习辨识算法的有效性.