基于改进型自调整轴系幅值收敛电流解调算法的旋转高频电压注入法

应用于旋转高频电压注入法的自调整轴系幅值收敛(SFAC)电流解调算法简单实用,可实现静止工况下永磁同步电机转子初始位置高精度辨识.但分析发现,由于位置估计误差随转速变化而变化,该算法不适用于非零速区间.为此,提出一种改进型SFAC(ISFAC)电流解调算法.该算法在估计?d?q坐标系下对高频电流解调并构造转子位置误差信号,利用正序、负序高频电流相移等值异号的特性实现电流相移自动抵消,不仅省去复杂的位置误差补偿策略,而且将原SFAC算法的速度适用范围由零速区拓宽至非零速区.该文对SFAC算法的原理以及导致非零速区位置估计误差的原因进行分析,并介绍ISFAC算法的实现过程.最后利用RT-Lab平台对传统SFAC算法与ISFAC算法的位置估计性能进行对比验证.     

基于双频陷波器的改进型高频脉振电压注入无位置传感器控制策略

传统高频脉振电压注入法采用基于带通滤波器与低通滤波器结合的策略,实现位置误差信号提取。但该策略的不足在于无法同时兼顾位置观测闭环的滤波精度与动态性能。为此,提出一种基于双频陷波器(dual frequency notch filter,DFNF)级联低通滤波器的改进型位置误差信号提取策略。该策略通过提高环路增益实现带宽扩展,再利用DFNF加强对二次注入谐波的抑制能力,使位置观测环同时具备高带宽与强滤波特性。首先,对位置观测等效闭环进行建模,并利用闭环传递函数幅频特性分析传统位置误差信号提取策略存在的问题;然后,对改进型位置误差信号提取策略的原理进行介绍,并对比2种位置误差信号提取策略的性能;最后,基于RT-LAB实验平台,对2种位置误差信号提取策略的位置辨识效果进行对比验证。     

基于高频旋转电压注入法的IPMSM转子位置估算策略

采用高频旋转电压注入法估算内嵌式永磁同步电机转子位置,提出了通过改进伦伯格观测器对转子位置进行估算的方法。分析了高频旋转电压注入法的基本原理,建立了内嵌式永磁同步电机的数学模型。设计了巴特沃斯滤波器及伦伯格观测器,并以英飞凌XMC4500单片机为核心实现了IPMSM转子位置的估算,通过实验验证了所提出方法的正确性。     

基于旋转坐标系解调的内置式永磁同步电机旋转高频注入法位置观测

旋转高频注入法作为内置式永磁同步电机(IPMSM)在静止和低速范围内位置观测的典型方案,具有较好的稳定性,但其观测精度受到数字控制延时和解调滤波延时的影响,使得位置观测精度受到限制。针对此,该文提出一种基于旋转坐标系的高频电流信号提取和位置解调方案,并通过正、负序高频电流相位关联信息,实现控制延时和解调延时的自动补偿,提高旋转高频注入法的位置解调精度。本方案同样在静止坐标系下进行高频电压信号的注入,但高频信号提取和位置解调过程却以估算的转子同步旋转坐标系为参考,在此坐标系下,正、负序高频电流具有相同的频率,从而使得解调延时对正、负序高频电流具有相同大小的相位影响,为通过正序高频电流相位信息消除负序高频电流相位误差提供了条件,进而提升转子位置的解调精度。18kW IPMSM的实验结果验证了本方案的有效性。     

基于高频电流注入的永磁同步电机转子位置初始化方法

基于矢量控制的永磁同步电机的数学模型, 分析现有转子位置检测手段的优缺点,详细介绍了高频电流注入法实现转子初始位置检测.电机处于静止状态时给电机定子绕组中注入高频电流,利用电机的凸极效应和磁路饱和特性, 通过对高频电流峰值发生的时刻进行检测,准确地估算出电机的转子位置.实验结果显示了该方法检测精度高,且不依赖任何电机参数.     

高频电流SDFT解调的无位置传感器控制

为了克服传统高频注入分析方法中受滤波器滞后及带宽响应影响而导致实际转子位置的辨识精度降低的缺点。提出一种基于滑动离散傅里叶变换(SDFT)的高频电流解调新方法,该方法无需分离出高频电流负序分量且与注入信号相位无关,通过SDFT提取出高频电流幅值,利用幅值关系得到转子位置误差信号,结构简单易于数字实现。通过仿真和实验验证了该控制策略的有效性。     

基于高频电压信号注入的永磁同步电机转子初始位置估计

提出了一种表面安装式永磁同步电机转子初始位置估计的方法。其原理是向定子绕组中注入脉动的高频电压信号,由于定子电感随转子位置q 而变化,因此绕组的高频电流响应信号中含有q 角的信息,但是该方法无法判断转子磁极的极性,因此在初步辨识出q 角的基础上再向d轴注入高频电压信号,并利用磁场饱和引起的电感量的变化来估计出转子的磁极极性。该方法不需要知道电机的精确参数,也不需要额外的硬件。介绍了实验系统的构成和参数,给出了实验结果,实验结果表明理论分析正确。     

基于旋转高频电压注入的对转PMSM无传感器控制

为了使对转永磁同步推进电动机结构简单,性能可靠,建立了该电机的无传感器控制系统。介绍了对转永磁同步推进电动机的结构,建立了电机的数学模型,设计了基于锁相环技术的转速跟踪观测器,提出了一种基于旋转高频电压注入的速度检测方法,可实现对转永磁同步推进电动机全速域内无传感器控制。仿真结果证明该方法能完成对转永磁同步推进电动机的调速控制,并实现扰动下的双转子转速跟随,且响应迅速,鲁棒性强。     

基于脉振高频电流注入SPMSM低速无位置传感器控制

针对转子磁钢表贴式永磁同步电动机(SPMSM),提出了一种基于脉振高频电流注入的低速无位置传感器控制的新方法。其原理是在估计的同步旋转坐标系直轴上注入高频正弦电流,通过检测交轴电流环PI调节器的输出电压量,获得含有转子位置估计误差的信号,对此进行适当的信号处理得到估计转子位置角,从而实现无位置传感器控制。对该方法进行了理论分析、仿真与实验验证,结果表明该方法在低速和零速下均能准确地检测电动机转子的位置和速度,相较于脉振高频电压信号注入法,所提出的方法结构更简单,且稳定性更高。     

基于环流注入的MMC电容电压平衡控制策略

针对模块化多电平变换器(MMC)存在的电容电压在不同工况下易出现波动的问题,设计了一种基于环流注入的MMC电容电压平衡控制策略,其中环流参考是基于桥臂电流瞬时值和对应调制信号获得的。相对于传统环流注入方案,新方案不需要确定输出电流的幅值和相位,具有一定的优势。此外,电容电压平衡控制方案中还设计了能够跟踪环流参考的闭环控制器。最后,搭建了5 kV·A级MMC样机开展了相关试验,试验结果验证了新型电容电压控制器的效果。     

基于改进型SMO的PMSM无位置传感器控制策略

建立了基于永磁同步电动机(PMSM)的传统滑模观测器(SMO)的数学模型,分析了其优缺点,并对传统SMO进行了改进。改进型SMO可有效抑制传统SMO中的抖动问题,降低系统干扰对转速和转子位置角估计值的影响,增强系统的鲁棒性,提高系统的控制性能。仿真和实验结果验证了基于改进型SMO的PMSM无位置传感器控制方法的可行性和有效性。     

基于虚拟阻抗方法的无电压传感器APF控制策略

为了解决并联有源电力滤波器(APF)控制算法复杂和开关频率高的问题,建立了并联无电压传感器APF数学模型,提出基于虚拟阻抗方法APF控制策略。无电压传感器APF无需复杂的锁相倍频电路,只需检测电流信号即可补偿与控制谐波电流,简化了控制算法。基于虚拟阻抗控制的APF,模拟出需要的电容特性来抵消无功电流分量和谐波分量。仿真及结果验证了基于虚拟阻抗控制无电压传感器APF,在较低开关频率下,仍然具有较好的补偿性能。     

一种改进的无刷直流电机无位置传感器启动控制策略

针对拧紧扳手用无刷直流电机(BLDCM)无位置传感器驱动系统,研究一种改进的三段式启动控制策略.在转子预定位阶段,将电压矢量的预定位精度设置在60°范围内,同时确保通入绕组的电压脉冲占空比较低,避免电机反转.在电机加速阶段,通过分析BLDC的加速原理,结合六组加速脉冲电压矢量与六组检测脉冲电压矢量,完成稳定的闭环启动....     

基于电流反馈的直流无刷风扇电机无传感器控制

针对无传感器直流无刷风扇电机开环控制的不稳定性和转速闭环控制的相位偏差,首先从直流无刷风扇电机的数学模型及反电势过零点检测方法出发,阐述了由外部PWM驱动的开环控制和转速闭环控制方法的不足,提出了一种新型的基于电流反馈的无传感器直流无刷风扇电机控制系统。最后借助MATLAB/Simulink软件进行了建模与仿真,验证了新型控制系统的可行性。仿真结果表明,提出的控制系统具有良好的稳定性并有效消除了相位偏差。     

改进电压模型的异步电机无速度传感器矢量控制

无速度传感器矢量控制技术能够有效提高交流传动系统的可靠性,降低系统成本。该技术的核心问题是准确获取电机转子转速,并将其反馈到速度闭环控制环节。介绍一种采用改进模型参考自适应转速估计方法的异步电机矢量控制系统,克服了一般电压模型低速观测不准确的缺点。另外,为了消除外界干扰的影响,对模型做了抗噪声处理。利用PSCAD进行系统仿真,仿真结果表明该方法具有较好的低速控制效果和较强的鲁棒性。     

基于脉动高频信号注入的永磁同步电动机转子位置检测

利用电动机的凸极效应跟踪转子位置,可以实现电机全速度范围内转子位置的检测,且对电机参数的变化不敏感,鲁棒性好.对脉动高频信号注入法进行永磁同步电动机转子位置检测的原理进行剖析.在定子绕组端注入高频小幅值的脉动电压信号,将产生的带有转子位置信息的高频载波电流解调后,送入位置观测器,可观测出转子位置.通过仿真进行算法验证,结果表明,对具有凸极效应的永磁同步电动机来说,脉动高频信号注入法能够精确地跟踪转子位置,尤其是能够解决低速甚至零速下的转子位置检测.