基于EKF的永磁同步电机直接转矩控制研究

无速度传感器永磁同步电机控制中,鉴于直接计算法需要精确的数学模型、清模观测器由于开关切换动作的不连续造成的抖振问题以及智能算法特别复杂的缺点,本文对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)直接转矩控制(direct torque control,DTC)系统进行精确参数估计进而实现对无速度传感器永磁同步电机的控制的方法进行研究,并通过Madab/Simulink仿真实验验证了扩展卡尔曼滤波算法的有效性.     

基于SIMULINK的永磁同步电机无速度传感器直接转矩控制的仿真建模

永磁同步电机（PMSM）以其高效率、高功率因数、小体积以及节省电能等优点,在许多领域得到了广泛的应用。主要分析了永磁同步电动机的直接转矩控制系统,采用了基于电机转子磁链矢量角的速度估算方法对无速度传感器控制系统的速度进行估计。利用MATLAB中的Simulink仿真工具箱设计并实现了控制系统的仿真,并对仿真结果进行了分析。仿真结果验证了文中采用的转速观测算法的正确性和可行性。     

基于EKF和SMC的永磁同步电机无传感器矢量控制

采用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法估计永磁同步电机(PMSM)转速和转子位置,构成转速、电流双闭环的无传感器矢量控制系统.针对扩展卡尔曼滤波为有偏估计、对模型误差鲁棒性差等问题,提出了基于指数趋近律的滑模转速控制器.为提高转速环抗负载转矩扰动能力,设计负载转矩观测器并将观测结果引入到电流控制器的输入端,作为速度控制器前馈补偿的控制输入.仿真实验结果表明,与传统采用PI(proportional-integral)转速控制器的系统相比,文中所提控制策略具有转速跟踪误差小、响应快、无超调、抗负载扰动能力强等优点.     

电动汽车用永磁同步电机直接转矩控制系统设计

本设计是基于DSP的电动汽车用永磁同步电机直接转矩控制系统.文章阐述了电机数字控制系统的技术方案,硬件组成及实现,并设计了部分硬件电路.     

矩阵变换器驱动永磁同步电机直接转矩控制

与传统的交直交变频器相比,矩阵变换器能实现能量的双向流动,四象限运行.并且,矩阵变换器具有更多的电压矢量,能为直接转矩控制提供更多的灵活性,获得更好的控制性能.在分析了输入电压变化特点的基础上,将矩阵变换器输入电压分成24个扇区,产生两种不同的电压矢量幅值变化分布情况.将直接转矩控制电机定子磁链运动轨迹改进为三十边形,...     

基于径向基函数网络的永磁同步电机直接转矩控制

对永磁同步电机直接转矩控制系统特性进行了深入研究,提出一种新的径向基函数神经网络控制器,给出了神经网络控制器的结构设计、样本选取及训练方法.利用系统中的开关表作为导师对径向基函数神经网络控制器进行训练,实现了永磁同步电机直接转矩控制的径向基函数神经元网络输出矢量选择.该控制器可以简化获得输出电压矢量的过程,并具有并行计算速度快、转矩响应迅速的性能.仿真结果验证了该控制器的有效性.     

模型化式的永磁同步电机直接转矩控制设计

直接转矩控制在永磁同步电机中的应用范围越来越广,本文的研究是基于模型设计的一种永磁同步电机直接转矩控制,主控制芯片采用TI公司最新一代的DSP 28335,可自动生成C代码一键下载到主控制芯片中.将模型设计与电机的直接转矩相结合,设计了基于模型的永磁同步电机直接转矩控制系统软硬件,并搭建了永磁同步电机实验测试平台,进行...     

永磁同步电机直接转矩控制系统研究与仿真

从直接转矩控制的角度,分析了永磁同步电机的数学模型,采用了直接转矩控制的方案并提出利用MATLAB进行仿真时应注意的问题,给出了转子可为任意初始位置的仿真结果。     

永磁同步电机直接转矩控制系统和仿真

从直接转矩控制的角度,分析了永磁同步电机的数学模型,采用了直接转矩控制的方案并提出利用MATLAB进行仿真时应注意的问题,给出了转子可为任意初始位置的仿真结果。     

永磁交流伺服系统直接转矩控制与仿真

永磁同步电机的优良性能使得它得到广泛应用.本文介绍了直接转矩控制原理和仿真算法,并在MATLAB/IMULINK[1]下设计永磁交流伺服系统的仿真模型,进行仿真研究.仿真的结果验证了该仿真模型的正确性.     

基于IMM的永磁电机无速度传感器技术

提出一种新颖的基于IMM算法的电机转速、转子位置观测器,用于永磁电机无速度传感器矢量控制系统的转速等参数辨识。以期削弱滑模观测器的抖动,提高模型参考自适应观测器的动态性能。该方法基于交互式多模型算法的核心思想,在永磁同步电机Id=0的双闭环电压矢量控制系统运行时缺少直接速度测量手段的情况下,用滑模观测器（SMO）和模型参考自适应观测器（MARS）对电机的即时转速、转子位置进行并行估测,计算出两组不同的SVPWM电压输入uα、uβ值,再赋予权值进行交互输出电压值。通过分析和仿真结果表明,所提出的永磁电机无速度传感器矢量控制系统的转速辨识方法具有较强的鲁棒性和令人满意的动静态性能。     

无位置传感器的永磁同步电动机反演控制

设计了一种基于无位置传感器的永磁同步电动机(PMSM)反演控制器.该控制器包括基于定子电流检测的速度观测器与反演速度控制器.速度观测器代替位置传感器实现转速的在线估计;反演控制器的设计确保速度控制系统具有快速的转速跟踪与转矩响应.通过设计全局Lyapunov函数保证了控制系统的稳定性.仿真和试验结果表明:基于速度观测器...     

基于高频信号注入法的永磁同步电机无传感器控制

介绍了一种基于永磁同步电机空间凸极追踪的转子位置无传感器自检测的方法.该方法采用高频电压载波注入法,通过采用外差法的转子位置跟踪观测器完成了转子位置信息的提取,实现无机械位置传感器的电机转子位置的检测.并通过仿真证明了这种方法的可行性.     

Backstepping Control of Speed Sensorless Permanent Magnet Synchronous Motor Based on Slide Model Observer

This paper presents a backstepping control method for speed sensorless permanent magnet synchronous motor based on slide model observer. First, a comprehensive dynamical model of the permanent magnet synchronous motor(PMSM) in d-q frame and its space-state equation are established. The slide model control method is used to estimate the electromotive force of PMSM under static frame, while the position of rotor and its actual speed are estimated by using phase loop lock(PLL) method. Next,using Lyapunov stability theorem, the asymptotical stability condition of the slide model observer is presented. Furthermore, based on the backstepping control theory, the PMSM rotor speed and current tracking backstepping controllers are designed, because such controllers display excellent speed tracking and anti-disturbance performance. Finally, Matlab simulation results show that the slide model observer can not only estimate the rotor position and speed of the PMSM accurately, but also ensure the asymptotical stability of the system and effective adjustment of rotor speed and current.     

基于扩张状态观测器的磁通切换永磁电机的无传感器控制

将线性自抗扰控制应用于磁通切换永磁电机（FSPMM）的无速度传感器控制中,采用线性扩张状态观测器（LESO）构造FSPMM的转速观测器,实现对转速准确而快速的实时估计;设计线性自抗扰控制器（LADRC）作为转速环调节器,系统的鲁棒性被提高了.仿真结果验证了所设计的基于LESO的无传感器LADRC控制策略能够使FSPMM可靠稳定运行,LESO提升了系统的观测精度和响应速度,克服了滑模观测器（SMO）带来的高频抖振和滞后现象;与基于SMO的无传感器PI控制策略相比,所提的控制策略在负载扰动和参数摄动时具有更强的鲁棒性.     

Robust Control of Permanent Magnet Synchronous Motors

In this paper, permanent magnet synchronous motors (PMSMs) are investigated. According to the feature of PMSMs, a novel state equation of PMSMs is obtained by choosing suitable state variables. Based on the state equation, robust controllers are designed via interval matrix and PI control idea. In terms of bilinear matrix inequations, sufficient conditions for the existence of the robust controller are derived. In order to reduce the conservation and the dependence on parameter, the control inputs of PMSMs are divided into two parts, a feedforward control input and a feedback control input, and relevant sufficient conditions for the existence of the controller are obtained. Because of the suitable choice of state variables, the proposed control strategies can cope with the load uncertainty and have robustness for disturbance. Finally, simulations are carried out via Matlab/Simulink soft to verify the effectiveness of the proposed control strategies. The performance of the proposed control strategies are demonstrated by the simulation results.      

永磁同步电机多采样率EKF转速辨识

永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）具有响应快、高精度、高转矩比等诸多优点,同时无传感器控制策略研究能有效提高PMSM系统的简易性和鲁棒性。在分析EKF和多采样率数字控制系统的基础上,建立永磁同步电机输入多采样率EKF算法,将其用于转速估计。通过仿真和实时实验验证其算法在辨识精度及收敛稳定性方面均优于单采样率EKF算法,并和高频单采样率EKF有着一致的辨识效果,而多采样率EKF算法的数据量及运算量均小于高频单采样率EKF。     

基于高频注入法的永磁同步电动机无传感器矢量控制

提出了一种在零速或是低速时无传感器的永磁同步电动机矢量控制方法。该方法基于永磁同步电动机的凸极效应原理,在两相旋转坐标系中注入高频信号来获取无传感器矢量控制时所需转子的精确位置和转速,并在此基础上给出了永磁同步电动机无传感器矢量控制系统。仿真结果表明,该方法能够准确估计转子位置和速度,满足矢量控制的需要。     

广义预测在永磁同步电动机控制中的应用

对于永磁同步电动机,在对其数学模型进行详细分析的基础上,在转子坐标系中建立了永磁同步电动机传动系统SISO（单输入输出）的CARIMA（受控自回归积分滑动平均）模型,研究了同步电动机速度模态的广义预测控制的理论,通过仿真可以看出调整预测步数Ny,及控制加权序列λ,可以改善系统的响应和控制量的波动。