基于特殊电感开关磁阻电机无位置传感器控制

针对开关磁阻电机(SRM)引入位置传感器导致系统复杂,全周期不饱和电感方法因磁链饱和导致检测位置不准的问题,提出基于特殊电感SRM无位置控制方法。在电机运行中,对非导通相注入高频脉冲,计算各相电感随时间变化率的最小值来检测特殊电感位置点,根据相邻两个特殊电感位置点估算电机转速,继而得到并更新电机转子位置。最后在该方法基础上分析电感不对称情况下估计转子位置的策略。仿真和实验验证表明,在电机运行过程中可以精确估计出转子的位置,验证方法的有效性。     

基于典型位置电感的开关磁阻电机无位置传感器控制策略

针对开关磁阻电机实际工作中因磁路饱和导致位置检测不准确的问题,提出了一种基于典型位置电感的开关磁阻电机无位置传感器控制策略。该方法在电机运行时,向非通电相注入高频脉冲电流,获取全周期定子电感信息,利用各相电感值及其大小关系检测转子的典型位置点,再由相邻两点的位置计算电机转速,进一步估算转子在任意时刻的位置。由于所选取的位置点的电感特征受磁路饱和影响较小,该方法提高了开关磁阻电机无位置传感器控制中实时位置的估算精度。通过仿真与实验验证了所提方法的有效性。     

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.     

开关磁阻电机扩展卡尔曼滤波无位置传感器控制的研究

无位置传感器控制策略对于提高开关磁阻电机驱动系统性能十分重要。该文提出一种利用扩展卡尔曼滤波(EKF)的方法来估计开关磁阻电机的转子位置和速度的方法,并实现了基于该方法的开关磁阻电机的无位置传感器控制策略,仿真结果表明该策略具有较好的预测和校正功能,可以精确地跟踪开关磁阻电机的位置和速度,解决系统参数变化、系统干扰和测量干扰对观测的影响。     

开关磁阻电机转子位置检测技术综述(二)

开关磁阻电机是一种先进的机电一体化装置,它具有结构简单、造价低廉、机体坚固、可靠性高、调速范围广等优点,在工业应用中受到青睐。该文根据开关磁阻电机控制特点,分析了开关磁阻电机转子特点、工作原理及传统转子位置检测方法,结合国内外基于开关磁阻电机转子位置检测的相关文献,综述了开关磁阻电机转子位置检测技术发展概况,并分析了每种检测技术的优缺点。     

无位置传感器开关磁阻电机的无迟滞起动研究

介绍了一种检测无位置传感器开关磁阻电机(SRM)无迟滞起动转子初始位置估算法。通过向电机定子相绕组注入瞬时测试脉冲来准确估算转子初始位置，从而实现转子处于任何位置时的无迟滞起动，给出了仿真和实验结果。     

开关磁阻电机转子位置检测技术综述(一)

开关磁阻电机是一种先进的机电一体化装置,它具有结构简单、造价低廉、机体坚固、可靠性高、调速范围广等优点,在工业应用中受到青睐。该文根据开关磁阻电机控制特点,分析了开关磁阻电机转特点、工作原理及传统转子位置检测方法,结合国内外基于开关磁阻电机转子位置检测的相关文献,综述了开关磁阻电机转子位置检测技术发展概况,并分析了每种检测技术的优缺点。     

基于改进型磁链法的开关磁阻电机无位置检测的研究

转子位置信息是开关磁阻电机驱动系统(SRD)工作的基础.基于传统磁链法的基础上提出了一种改进型磁链法.还针对此磁链法所需的参考位置的磁链特性测量提出了一种新思路.基于Matlab/Simulink,对此控制策略进行了详细的仿真分析,最后结合1台12/8三相开关磁阻电机对此方案进行了实验验证.给出了方案的详细原理以及仿真、试验结果,仿真和初步实验结果验证了本检测方案的可行性.     

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.     

开关磁阻电机无位置传感控制器研究

针对机械式位置传感器增加控制系统复杂性和降低系统可靠性的问题,提出了开关磁阻电机一种新的无位置传感控制器。在建立开关磁阻电机电感模型基础上,推导无位置传感器数学模型,构建无位置传感器控制系统。通过测量激励相电压和电流,估算转子实际位置,采用电流斩波控制方法控制开关磁阻电机低速运行,采用角度位置控制方法控制开关磁阻电机高速运行。对该无位置传感系统进行仿真,并实现了对开关磁阻电机无位置传感器的控制。实验结果表明该方法能在较宽调速范围内准确地估计开关磁阻电机转子位置。     

基于反电动势法的双绕组永磁容错电机转子位置估计算法研究

针对双绕组永磁容错电机,在反电动势法基础上,提出一种改进的适用于容错电机的转子位置估计算法。利用每相绕组产生的磁链增量及单位反电动势来估算双绕组永磁容错电机转子的位置,通过锁相环技术进行误差补偿,对该方法中使用到的电机参数进行在线辨识,把辨识结果更新到转子位置估计算法中。通过该方法可以在双绕组永磁容错电机正常工作、单相故障或者多相故障容错的情况下,实现对转子位置以及转速的估计。通过MATLAB/Simulink进行仿真,验证转子位置估算方法的准确性和鲁棒性。     

灰色预测法PMSM无传感器控制系统

为了满足永磁电机无位置传感器运行对转子位置和速度估算的需要,在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上,提出基于灰色理论的估算新方法,建立了永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统,并在DSP芯片TMS320LF2407A上得到实现.实验结果表明,所提出的控制方法很好地解决了控制过程中转子速度、位置的估计问题,提高了系统的参数鲁棒性,具有很好的静态和动态性能.     

双馈风力发电系统无速度传感器控制

变速恒频风电系统中,速度传感器的使用降低了双馈发电系统的可靠性.提出了一种基于坐标变换方式的双馈电机无速度传感器控制策略,利用电流、电压估算转子磁场的位置.为了验证该方法的正确性,使用DSP控制芯片构建了双馈风力发电实验系统,该系统无需增加额外的设备,算法简单易行,实验结果表明所提出的控制方法能够准确观测转子角度.     

系统辨识法永磁同步电机无传感器控制

为了实现面贴式永磁同步电机(sPMSM)无传感器控制,通过灰色方法对预估旋转坐标系电流的预测辨识出转子位置和速度,提出一种基于系统辨识理论的无传感器控制策略,解决了控制过程中转子速度、位置的估计问题。使用该策略建立了PMSM无传感器矢量控制系统。仿真和实验结果表明了无传感器控制策略的有效性。     

电动汽车用永磁同步电机模型预测MRAS无速度传感器控制

针对电动汽车机械式传感器在复杂工作环境下易失效的问题,将基于模型参考自适应(MRAS)的无速度传感器技术应用于电动汽车中。针对传统MRAS无速度传感器控制存在的转子位置估计相位延迟较大、转速估计误差较大等问题,将模型预测控制算法应用到MRAS中。参考模型选用永磁同步电机(PMSM)电流磁链方程,可调模型选取电压磁链方程,代价函数是磁链的差值,待估计参数选择转子位置。与传统MRAS无速度传感器控制算法相比,转速、转子位置估计结果更加精确,估计误差较小,动态性能和稳态性能优良。通过仿真和试验验证了算法的可行性和有效性。     

基于PMSM五阶CKF无传感器控制的EPS仿真研究

针对PMSM转子位置和转速估计精度不足的问题,提出了一种基于五阶CKF算法的PMSM无传感器控制方法,并将其应用于EPS系统的助力控制中。首先,建立了基于PMSM的EPS系统离散数学模型;其次,介绍了基于五阶球面-容积方法,推导了五阶CKF算法,并基于五阶CKF算法实现了对PMSM转子位置和转速的精确估计;最后,将基于五阶CKF算法的PMSM无传感器控制应用于EPS系统之中,构建了基于五阶CKF算法的PMSM无传感器控制的EPS助力控制系统。通过Carsim/Simulink联合仿真,对提出的控制算法进行了验证,结果表明该算法能够改善EPS系统的助力控制效果。     

Four-Quadrant Sensorless Operation of Switched Reluctance Machine over the Wide Speed Range

Abstract

This paper presents four-quadrant sensorless control in switched reluctance machine (SRM) over the wide speed range. The proposed sensorless control technique could be employed not only at low speed with current chopping control (CCC) but also at high speed with angle position control (APC). At startup and low speed, the narrow voltage pulse is injected into the idle phases and the rotor position zone is determined by comparing the measured flux linkage with four flux linkage-current curves. The same flux linkage-current curves also can be adopted for rotor positions estimation at medium and high speeds. Two flux linkage-current characteristic curves in the inductance rising zone are employed to estimate the rotor position for motoring mode and the other two curves in the inductance falling zone are used to estimate the rotor position for braking mode. The experiments on a three-phase 12/8?pole SRM drive platform are carried out to verify the effectiveness of the proposed sensorless control technique.     

双馈感应电机无速度传感器控制策略

提出了一种双馈感应电机(Doubly Fed Induction Machine,简称DFIM)无速度传感器控制策略.构建了一种以TMS320F2808为主控芯片的DFIM无速度传感器数字控制系统.该系统可根据实测定子电压和定、转子电流,应用坐标变换方式和简单乘除运算直接获得转子位置角度和转速,因此控制算法简便,易于实现.实验结果表明,该方法能够准确观测出转子位置角度和速度,使系统获得了良好的控制性能.     

永磁同步电机无位置传感器复合控制算法研究

针对永磁同步电机无位置传感器控制技术在低速阶段存在额外损耗和位置估计延迟以及在中高速阶段存在对模型参数依赖较大的问题,提出一种全转速范围无位置传感器复合控制方法。采用高频注入法和自适应算法复合控制策略,利用加权算法实现了两种算法之间的平滑切换,建立复合控制算法的数学模型,运用Matlab/Simulink进行仿真分析。分析结果证明,该复合控制算法能够快速准确地检测出转子位置,实现零低速与中高速的平滑切换,提高了系统的动态响应性能,具有动态调节速度快,鲁棒性好等优点。     

内埋式永磁同步电机永磁磁链的在线辨识

在无速度传感器工作条件下,为了实现永磁同步电机转子位置和转速的精确控制,需要对电机参数进行在线辨识。本文研究了无速度传感器控制条件下,内埋式永磁同步电机永磁磁链的辨识。该调速系统采用转子磁链定向的矢量控制作为基本的控制策略,利用模型参考自适应系统对转子位置和转速进行估算,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波器的永磁同步电机永磁磁链辨识方法。本文基于上述研究,实现了无速度传感器控制条件下,内埋式永磁同步电机永磁磁链的在线辨识,采用上述方法能够很好地避免由于电机的低阶状态方程而引起的辨识问题。仿真和实验结果证明了该辨识方法的可行性与有效性,而且在模型参考自适应中采用辨识得到的磁链参数,能够大幅度降低转子位置的估算误差。