无位置传感器无刷直流电机矢量控制研究

针对无刷直流电机传统控制的不足,在STM32控制框架内设计了无位置传感器电机矢量控制系统,采用基于锁相环的滑模观测器对转子位置及转速精确估计并完成电机矢量控制。给出控制系统的总体设计框架及其实现方法,进行性能仿真分析,结果表明,基于无位置传感器电机矢量控制策略具有响应快、误差小、抗负载扰动能力强等优点。以STM32F103B为核心,完成控制方案软件设计,最终对电机实测分析,结果验证了该方案的有效性,具有一定的借鉴意义。     

交流同步发电机无位置传感器矢量控制

永磁同步电机在直驱式风力发电系统中有着广泛的应用,但安装在电机转轴上的位置传感器增加了转动惯量,且易受外界干扰,降低了系统的可靠性。DSP的高速信息处理能力使无位置传感器控制技术的复杂算法得以实现。介绍了同步发电机无位置传感器矢量控制理论,通过建立交流同步发电机的数学模型和研究无位置传感器的控制技术,给出了基于定子磁链估计的无位置传感器矢量控制方案,并通过仿真和实验验证了该方案的可行性。     

一种电动自行车用无位置传感器无刷直流电机转子位置检测方法

本文提出了一种用于电动自行车的无位置传感器无刷直流电机转子位置信号的检测方法.本文所有测量电压的参考电位为电源的负母线.高速下通过比较电机的交流虚拟中点与直流虚拟中点,得到反电势的过零点;低速下将电机的交流虚拟中点电压与负母线电位进行比较,得到反电势的过零点.再将反电势的过零点延迟30°电角度即可获得无刷直流电机绕组换相所需要的转子位置信号.该方法具有扩展速度范围的优点.由于不必对检测信号进行滤波,不但省去了滤波电路,同时消除了滤波电路带来的相移问题.文中对该检测方法的原理进行了详细介绍,并通过实验验证了该方法的有效性.     

无刷直流电机无位置传感器矢量控制系统

针对反电势波形是准正弦波的无刷直流电机,采用无位置传感器矢量控制实现速度和电流双闭环控制。在零速和低速阶段采用I-F起动方式,当电机运行到一定速度时,平滑切换到无位置传感器矢量控制方式,电机转子位置和速度的估计采用切换函数为变增益变边界层的Sigmoid改进型滑模观测器。实验结果表明,利用无传感器矢量控制方法可以实现无刷直流电机的正常起动、变速控制和稳定运行且具有良好的控制效果,该方案具有一定的工程应用价值。     

PMSM无位置传感器矢量控制的滑模观测器设计

永磁同步电机无传感器控制技术不但能够降低系统成本,而且能够增加系统的可靠性。为实现永磁同步电机无位置传感器的运行,本文提出了一种基于自适应滑模观测器的非线性速度/角度估算方法,基于永磁同步电机的数学模型,根据实测电流与估算电流之间的误差构成滑模面,将反电动势估算值反馈引入电机电流观测中。为简化调速系统的硬件结构,我公司设计了一个截止频率可随转速变化的低通滤波器。     

PMSM无位置传感器矢量控制速度调节器参数选定

针对无位置传感器算法在速度估算时的滞后导致系统稳定裕度变小的问题,提出一种输入为实际转速、输出为估算转速的等效模型来替代估算模块用以构建等效估算速度闭环矢量控制系统。基于该等效系统求出速度调节器参数的稳定范围,合理选定可以使系统稳定运行的参数。采用一种基于永磁同步电机(PMSM)的扩展反电动势模型的全阶滑模观测器来估算电机的位置与速度信息,通过这种估算算法验证提出方法的可行性。仿真和物理实验结果验证了所提出的估算速度闭环等效方法的有效性。     

永磁同步电机无位置传感器矢量控制的实验研究

研究了一种永磁同步电机无位置传感器矢量控制方案。为了降低传统系统设计成本和复杂性,在矢量控制技术的基础上深入研究了空间矢量脉宽调制策略,并设计了一种由检测的直流母线电流重构出电机三相电流的方法。同时,在此基础上进一步设计了基于转子磁链的电机转速观测器,该观测器可以精确估计出电机的转速和转子位置信号。所提出的系统不仅能有效降低系统成本和复杂性,而且具有优良的稳态和动态特性。系统具有较好的起动特性并对于参考输入扰动和负载扰动具有较强的鲁棒性。实验结果进一步验证了提出方案的正确性和有效性。     

直驱式风力发电机无位置传感器矢量控制

为满足低压大功率输出的要求,直驱式风力发电系统采用双三相永磁同步发电机和变流器并联技术相结合的拓扑结构.针对位置传感器故障率高、易受干扰等问题,在风力发电机功率控制的基础上提出一种双三相永磁同步发电机无位置传感器矢量控制算法.根据矢量空间解耦原理建立双三相永磁同步发电机的数学模型.利用模型参考自适应系统估计发电机转速,依据波波夫超稳定理论推导出自适应律,分析发电机参数变化对速度估计的影响.通过对电机定子直流励磁获得转子初始位置.仿真和实验结果表明该算法能实现风力发电机可靠起动,有很好的速度跟踪性能和稳态精确度,使发电机能在额定风速下最大限度获取风能,并能稳定运行于恒速和恒功率区域,且对发电机参数变化不敏感,算法计算量小.     

无位置传感器异步电机矢量控制系统研究

异步电机因其制造简单、性能高、转动惯量小、可靠性高等诸多优点在变频调速领域得到广泛运用,在国民生活中占据了越来越重要的地位。本文以交流异步电机为研究对象,采用IRMCF341电机主控芯片,分析直流母线单电阻电流采样重构技术,利用反电动势法估算电机转子速度和位置,完成异步电机无位置传感器矢量控制算法。最后对控制系统进行整体实验调试,实验结果表明无位置传感器矢量控制算法是正确可行的。     

基于改进滑模观测器的无刷直流电机无位置传感器矢量控制

本文针对正弦波反电动势的无刷直流电机(BLDCM),提出了一种基于改进滑模观测器的无位置传感器控制方法,实现了无刷直流电机在无位置传感器下的速度和电流双闭环矢量控制。改进的滑模观测器采用变滑模增益的符号函数构建电流观测器,反电势观测器提取反电动势估计值,并通过锁相环方式计算转速和位置。利用Matlab/Simulink搭建了BLDCM无位置传感器矢量控制系统仿真模型,仿真结果表明,该方案能够更好地实现BLDCM在中高速范围内的转子位置和转速估计。     

异步电机无速度传感器矢量控制

对异步电机无速度传感器矢量控制进行了综述，介绍了开环速度估计、模型参考自适应系统、观测器估计、人工智能方法估计、空间饱和定子三次谐波电压估计、电机凸极效应估计等常见的速度估计方法，指出了各自的优缺点和适用范围。今后这方面的研究应注重于提高速度估计的精度、改进低速区控制性能以及提高系统的抗干抗能力和参数的鲁棒性。     

异步电机无速度传感器矢量控制

对异步电机无速度传感器矢量控制进行了综述,介绍了开环速度估计、模型参考自适应系统、观测器估计、人工智能方法估计、空间饱和定子三次谐波电压估计、电机凸极效应估计等常见的速度估计方法,指出了各自的优缺点和适用范围.今后这方面的研究应注重于提高速度估计的精度、改进低速区控制性能以及提高系统的抗干抗能力和参数的鲁棒性.     

永磁同步电动机无位置传感器单位功率因数矢量控制方法研究

提出了一种永磁同步电动机无位置传感器单位功率因数矢量控制的方法;在额定转速范围内可实现永磁同步电机功率因数为1的控制;通过弱磁控制可实现更高转速的运行.与常用的定子磁势和转子永磁体磁势正交的矢量控制方法相比,优点是:不需要电机的任何参数,仅需检测定子绕组电流,因而控制系统简单可靠;可近似实现恒定子磁链的控制,不存在磁路饱和问题,且进入弱磁控制区更晚.介绍了系统的构成和参数,给出了实验结果.实验结果证明了理论分析的正确性.     

基于CORTEX-M3的无位置传感器PMSM矢量控制与仿真

用新一代ARM内核CORTEX-M3的芯片LM3S8971作微控芯片,并结合智能功率模块,设计无位置传感器PMSM矢量控制系统,降低控制器硬件成本和促进新器件的应用。采用MATLAB7.0/Simulink6.5仿真,结果表明系统性能符合设计要求,该方案可行。     

基于模糊滑模算法的永磁同步电机无位置传感器矢量控制

针对传统超螺旋算法二阶滑模观测器(STASSMO)在进行永磁同步电机(PMSM)转子位置和转速估算时固定滑模增益导致鲁棒性差的问题,在已有的稳定条件下提出一种模糊超螺旋算法二阶滑模观测器(FSTASSMO)。利用模糊控制器按照模糊规则进行滑模增益的整定,实现了超螺旋算法滑模增益自整定过程,提高了观测精度,拓宽了有效观测范围,增强了PMSM无位置传感器矢量控制系统的鲁棒性。最后,在MATLAB环境下搭建仿真控制系统对所提出的算法进行验证,结果表明所提算法有效可行。     

基于滑模变结构控制的内置式永磁同步电机无位置传感器矢量控制

对一种基于滑模变结构控制(SMVSC)的内置式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器矢量控制策略进行了研究。针对SMVSC中固有的抖动问题,对其产生的机理进行了详细的分析与研究,用一种饱和函数代替符号函数进行改进,以降低符号函数的不连续性,同时将饱和函数的边界层厚度参数设置为一变量,进行自适应调节,通过调节边界层厚度函数值,减慢状态变量趋于滑模切换面的速度,以减小抖振。仿真结果表明:所研究的控制策略具有良好的动态响应和稳态响应,获得了精确的转子估算位置和估算转速,系统具有较强的鲁棒性。     

电动自行车用无刷直流电机控制系统设计

根据以无刷直流电机为驱动电机的电动自行车工作原理,设计了一种以ATmega16单片机为控制核心的电动自行车用无刷直流电机控制系统,给出了系统详细的硬件电路和软件设计方法。在MATLAB/Simulink环境下仿真得出适当的速度环与电流环调节器参数值。与传统的专用模拟控制器相比,具有更大的灵活性、可靠性,容易实现附加功能和全数字化控制。     

电动自行车的无刷直流电机控制设计

本文通过对电动自行车上无刷直流电机要求的分析,提出分离元件设计方案,同时实现无刷直流电机的调速,过流保护,以及供电的蓄电池相关状态的显示。主要介绍电动车自行车车用无刷直流电机的分离元件控制方案,控制信号由电机内霍尔位置传感器产生。然后经过各种处理,再送到电机的驱动端,利用MOS管的开关工作状态,导通和关断相应的驱动支路,使得电机内产生相应的磁场建立驱动电机内转子转动的磁力矩,使电机连续转动。采用此设计,电路工作稳定,相对专用芯片,成本比较低,信号流程清晰易懂,利于对无刷直流电机控制原理的理解。     

电动自行车永磁同步电机矢量控制调速策略的设计

电动自行车(E-Bike)传动系统的发展日益强调节能降耗和优良调速性能.采用矢量控制的电动自行车永磁同步电机(PMSM)变频调速策略,相比无刷直流电机的120°或180°导通调制策略,具有转矩脉动小、机械噪声低等优点.在描述电动自行车传动系统结构基础上,描述了电动自行车转子磁链定向PMSM矢量调速、单零矢量开关损耗最小空间矢量脉宽调制( SVPWM)、三相定子电流重构的基本原理,在利用MATLAB/Simulink仿真分析后,设计了基于单片机uPD78F1213的实际系统,试验结果表明上述设计方案是可行的,具有良好的性能价格比.