基于观测器的永磁同步电机转子位置和速度估计方法

永磁同步电机运动控制系统中，机械传感器的存在使系统的体积增大，可靠性降低，易受外部环境的影响．为了降低系统的成本，提高可靠性，提出了一种无传感器控制方法，将磁链估计法与观测器法相结合，给出了一种基于观测器理论的永磁同步电机转子位置和速度估计方法．转子位置通过对磁链的估计而获得，速度反馈信息则通过一个闭环状态观测器进行估计．仿真和实测结果表明，该方法切实可行，能够可靠地进行转子磁极位置和速度的估算．     

主动磁轴承的Matlab仿真研究

磁悬浮轴承是一种新颖的支撑部件，它是由转子、轴承及位置控制器构成的机电一体化系统．控制器参数的选取对于系统的性能有着重要的影响．理论分析与探讨了各参数对磁悬浮轴承性能的影响，并使用Matlab对一单自由度磁悬浮系统进行了仿真。     

一种基于积分式原理的转子位置检测器

针对感应电动机串级调速系统转子位置检测器存在的缺点，提出了基于近似积分原理工作的转子位置检测器的工作原理，其幅值系数、附加相角变化小、实验效果及工业运行实验结论可靠。     

基于观测器的永磁电机转子位置和速度估计方法

永磁同步电机运动控制系统中，机械传感器的存在使系统的成本增加，可靠性降低，易受外部环境的影响.为了降低系统的成本，提高可靠性，提出了一种无传感器控制方法，将磁链估计法与观测器法相结合，给出了一种基于观测器理论的永磁同步电机转子位置和速度估计方法.转子位置通过对磁链的估计而获得，速度反馈信息则通过一个闭环状态观测器进行估计.仿真和实测结果表明，该方法切实可行，能够可靠地进行转子磁极位置和速度的估算.     

无转子位置传感器的异步电机矢量变换控制系统

目前国内的无转子位置传感器矢量变换控制系统比较少见，本从理论上论述了无转子位置传感器的矢量变换控制原理，并以ＳＩＭＯＶＥＲＴ Ａ电流型矢量变换控制系统为例，说明了该系统的硬件组成原理和在典型阶跃信号下系统的响应。     

引信球转子运动方程求解的初始条件

给出了质心与形心重合但偏离弹丸旋转轴的引信球转子运动方程组求解的初始条件，讨论了球转子在其腔室内运动的起动特性，包括球转子机构设计参数和弹道环境对球转子运动起动特性的影响．分析表明，球转子的解除保险工作特性不但与球转子的旋转偏心、球转子的直径等因素有关，而且更重要的是还取决于球转子相对于其腔室的初始方位，即球转子与其腔室的初始接触点在球转子上的位置．作为实例，还给出了某引信球转子解除保险运动起动点的计算结果     

主动电磁轴承失效后转子坠落在备用轴承上的动力学

采用有限元法建立了由滚动轴承组成的具有固定间隙的备用轴承-电磁轴承-柔性转子系统在电磁轴承失效前后的动力学方程，分析了转子的初始坠落位置、转速、转子不平衡量以及备用轴承的支撑阻尼和刚度对转子在坠落过程中的瞬态动力特性的影响。结果表明，即便转子系统在工作时的振动很小，初始脱离位置对转子在坠落过程中的动力特性具有明显的影响；柔性备用轴承的采用，特别是具有较大阻尼的备用轴承，不仅可以减小电磁轴承失效后转子在坠落过程中的振动及碰撞力，而且能够抑制在长时间内具有较大振动和碰撞力的在全间隙范围内的反向回转运动；随着转子不平衡量、备用轴承的支撑刚度及转子转速的增大，在坠落过程中备用轴承所受到的碰撞力和转子在全间隙范围内出现回转运动的可能性增大。     

EPS系统中PMSM转子位置的测量方法

为获取EPS系统中永磁同步电机的转子位置,设计一种利用磁旋转编码器AS5045测量电机转子位置的方法,并通过对电机转子位置初始定位,实现了永磁同步电机转子位置的绝对角度测量.经实验证明,此方法设计简单,安装方便,获取的转子位置定位准确,测得角度实时性好,满足EPS系统对转子位置信息的要求.     

质量慢变转子系统的碰摩分析

根据离心机转子质量慢变以及偏心量大的特点，对其在线性碰撞力和线性摩擦力作用下的碰摩动力学特性进行了理论研究，建立了相应的质量慢变碰摩运动微分方程，并应用数值方法分析了转子转速及不平衡量的变化对碰摩转子系统的振动特性的影响，分别从不同侧面描述和揭示了质量慢变转子系统的周期运动、拟周期运动，以及这些运动形式的转化与演变过程．结果表明质量慢变转子系统相当于一个具有时变阻尼和时变刚度的转子系统，该系统的显著特点是在碰摩过程中转子呈现为拟周期运动，并非像相应的恒定质量转子系统那样出现混沌运动．     

基于光电编码器的双馈调速系统中数字信号的检测

光电编码器是电气传动系统中用来测量电动机转速和转子位置的核心部件。本文介绍了其工作原理和主要特点,并给出了电机双馈调速系统中基于增量式光电编码器的电机转速、转子位置及转子感应电势相位的检测方法。     

内埋式永磁电机低速和静止时的无位置传感器控制

首先将内埋式永磁电机的数学模型转化为一种表贴式永磁电机模型的等效形式,在此基础上提出了一种静止和低速时的位置观测器。此方法采用高频的旋转矢量电压注入到电机的定子绕组中,通过对高频电流建立模型参考自适应的模型进行位置跟踪,从而取代通过电流滤波方法跟踪位置,该方法可以有效的区分正D轴和负D轴的位置。最后建立了此算法的仿真模型,仿真结果验证了方法的有效性。     

永磁同步电动机无传感器控制的滑模观测器

提出了一种表面式永磁同步电机无传感器矢量控制自适应滑模观测器.该观测器可以准确估计d、q轴电流,避免了由于转子位置估计带来的时延影响.在保证反电势、电流矢量估计值与各自实际值具有相同延迟角前提下,将估计坐标系下的d、q轴电流反馈给PI控制器产生正确的电压参考信号.采用未经校正的估计转子位置信号完成观测器内的坐标变换，同时采用具有相同时间常数的低通滤波器对估计反电势和电流矢量进行滤波，在此基础上利用估计反电势及其微分实现转子速度与位置估算.仿真结果证实了控制方法的可行性和正确性.     

基于单霍尔传感器的PMSM位置检测方法

为了解决永磁同步电机矢量控制需要高精度位置传感器的问题,提出了一种基于单个霍尔传感器的永磁同步电机转子位置检测方法.对基于单个锁定型霍尔元件的转子位置、速度预估算法及其误差进行了分析,为了提高动态过程中的预估精度采用了一阶速度预估.采用一路方波信号模拟霍尔输出信号对该检测方法进行了实验验证.最后将该方法用于一台高速永磁同步电机驱动,实现了高速永磁同步电机的矢量控制.实验证明该方法具有较高的静态和动态精度,可工作于较宽的速度范围,适合于永磁同步电机矢量控制.     

Improved estimation of rotor position for sensorless control of a PMSM based on a sliding mode observer

This work proposes a new strategy to improve the rotor position estimation of a permanent magnet synchronous motor(PMSM) over wide speed range. Rotor position estimation of a PMSM is performed by using sliding mode observer(SMO). An adaptive observer gain was designed based on Lyapunov function and applied to solve the chattering problem caused by the discontinuous function of the SMO in the wide speed range. The cascade low-pass filter(LPF) with variable cut-off frequency was proposed to reduce the chattering problem and to attenuate the filtering capability of the SMO. In addition, the phase shift caused by the filter was counterbalanced by applying the variable phase delay compensation for the whole speed area. High accuracy estimation result of the rotor position was obtained in the experiment by applying the proposed estimation strategy.     

永磁同步电机的极坐标系无位置传感器控制

利用极坐标系下的永磁同步电机(PMSM)模型,提出基于跟踪微分算法的极坐标系永磁同步电机转子状态观测方法.该观测方法采用跟踪微分算法对电流的极坐标分量进行处理,得到2个电流分量的微分,从电机模型中提取出转子位置信息和转速信息.通过理论分析表明,电机参数的变化对该观测方法所得结果的影响非常小.搭建了永磁同步电机矢量控制系统的实验平台,实验结果验证了该方法在电机稳态运行和转速波动的情况下都能够准确地估算出转子的位置和转速.     

基于高频注入的永磁同步电机无传感器控制研究

永磁同步电机处于低速运行状态时,由于其有效信号信噪比较低,转速以及转子的位置检测出现问题,提出了高频注入的永磁同步电机(PMSM)无传感器的控制方法。通过连续不断的高频信号注入,使PMSM具有凸极性,使转子的速度与位置无传感器的自检测得以实施。在Matlab/Simulink工作平台上搭建速度控制模块、转子位置跟踪观测模块以及其他功能模块进行仿真。仿真结果验证了控制方法的可行性。     

永磁同步电机的转动惯量辨识及状态估计

为提高永磁同步电机伺服系统的动态性能和鲁棒性,研究了基于模型参考自适应系统的转动惯量辨识方法以及基于卡尔曼滤波器的自适应状态估计策略。提出了一种适用于宽转速、高噪声环境下的电机角速度、角位移和负载扰动转矩的在线估计方法,分析了该方法的抗干扰能力以及系统参数变化对估计效果的影响,并通过辨识出的伺服系统转动惯量对卡尔曼滤波器的系数矩阵进行实时更新,实现了转动惯量自适应状态估计。仿真和实验结果表明该算法在速度分辨率、实时性和抗干扰能力上均优于传统M／T方法。     

角度细分在永磁电机控制系统中的应用

获取准确的转子位置信号是永磁同步电机（PMSM）稳定运行的前提,而位置信号的精度会直接影响控制系统的性能。采用低分辨率的霍尔元件作为系统的位置传感器,提出一种基于6个离散位置信号的角度细分方法,计算电机转子的实时位置,并设计了一种电压空间矢量法的控制系统,实现PMSM的正弦波驱动控制。结果表明,该控制方法能够满足PMSM正弦波驱动要求,并能有效抑制转矩脉动,电机运行平稳。     

基于EKF算法的交流永磁无刷同步电机参数辨识

用扩展的卡尔曼滤波算法(EKF)对表贴式交流永磁无刷同步电动机进行动态参数估计,根据电机控制系统中传感器检测到的电机定子电流、电压和转子的位置、转速等信号,推算电机定子绕组的电阻和转子的主磁通值,经过对电机模型和卡尔曼算法的分析,给出了电机控制系统的全阶卡尔曼滤波模型和经过简化处理后的降阶估计模型,用降阶的简化模型对系统进行估计后,得到了定子电阻和转子主磁通的结果,并分析了定子电阻和转子磁通估计值和实际值之间的误差,以及估计值随电机转速和负载大小变化的曲线.电机用脉宽调制(PWM)的电压源逆变器供电,用TMS320F2812系列数字信号处理器(DSP)作为控制芯片,用矢量控制的策略对电机进行转速控制.