基于开关型霍尔传感器的PMSM转子位置估计方法研究

为了降低永磁同步电机PMSM（permanent magnet synchronous motor）控制系统的成本并获得高分辨率的转速和转子位置信息,设计了一种采用开关型霍尔位置传感器来获取PMSM转速与转子位置的新型估计法。当电机运行时,通过电流补偿的一阶算法得到一组转速和转子位置数据;同时,将霍尔传感器输出的三相霍尔信号经过坐标变换和低通滤波器,得到含转子位置信息的霍尔矢量基波分量,利用正交锁相环OPLL（orthogonal phase-locked loop）提取出另一组转速和转子位置数据。然后,对两组数据采用加权平均处理的方法得到最终的估计转速和转子位置。仿真与实验结果表明,采用该方法减小了传统一阶算法估计结果的滞后性,提高了转速和转子位置估计精度。     

基于霍尔元件的永磁同步电机转子位置辨析

提出了一种改进的基于霍尔元件的永磁同步电机转子位置估计方法。利用牛顿插值法对霍尔元件提供的离散位置点进行曲线拟合,对位置信息进行预测、插值,从而估算出电机转子的实时位置信息。改进后的方法可以消除转子位置估算的阶跃现象,提供稳定可靠的转子位置信息,提高了闭环系统的稳定性。在Plecs仿真平台中对该算法进行了仿真验证,与传统转子位置估算方法进行了对比,仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于开关型霍尔的PMSM改进型位置检测策略

为了克服霍尔传感器的局限,利用低分辨率的信号实现更精确的位置检测,提出一种基于改进最小二乘法和积分型滑模观测器的混合控制策略.首先,利用改进型最小二乘法完成可靠起动与低转速下平稳运行;其次是到达指定切换速度,系统切换运行状态,通过改进最小二乘法对积分型滑模观测器进行不断校正,在减小系统的滞后与累积误差的同时,使输出的位置信号尽可能连续.最后通过改进型位置检测策略与传统一阶加速度位置检测策略进行对照试验,结果表明,所提出的改进型位置检测策略,在电机起动时的位置检测精度提高了 30％以上,在电机中高速稳态时转速误差降低至0.5％以内,位置检测误差降低至1％以内,具有较高的位置检测精度.     

基于霍尔位置传感器的永磁同步电机速度估计方法研究

为了提高永磁同步电机(PMSM)驱动系统的环境适应性并降低控制系统成本,采用开关型霍尔位置传感器取代通常使用的高分辨率位置传感器—光电编码器或者旋转变压器进行转子位置和速度的估算,实现对电机的高性能矢量控制。该文首先分析了传统霍尔位置传感器的估算算法,为了解决传统估算算法中的问题并提高霍尔位置传感器的估算效果,使用一种闭环的估算方法,将霍尔位置信号矢量化,前馈解耦后通过观测器估算出连续的位置信号,并结合改进的锁相环结构(PLL)提取速度信号,实现位置和速度的准确估算。最后通过实验平台验证对比了该方法和传统的估算方法的性能。     

基于霍尔位置传感器的PMSM转速观测器状态估算误差抑制方法

霍尔位置传感器成本低,同时能够提供相对精确的位置信息,但其存在位置信息分辨率低、转速测算连续性差及滞后严重等缺点。龙伯格全阶转速观测器是一种闭环调节器,有效地利用了电机系统模型,能够为矢量控制提供较好的转速和角度反馈信号。但在数字控制系统的应用中,受霍尔信号采样周期远大于控制周期的影响,常规观测器的参数和结构设计方法在实际应用中仍无法得到理想的观测结果。该文在分析转速观测器在实际应用中存在问题的基础上,通过结合降阶观测器和多采样理论,提出了一种可有效从低分辨率霍尔位置信号中估算转速、转角的方法。多采样降阶观测器在最大程度上利用了霍尔信号的真实信息,在每个数字控制周期内都能产生转速和转角的估计值,具有理想的估算效果。通过仿真和实验验证了所提方法的有效性,控制效果能够很好地满足中低端伺服应用需求。     

基于ARM的空调用PMSM矢量控制系统优化研究

在对矢量控制技术原理研究的基础上,结合对一种电压空间矢量控制快速算法和一种新型的转子定位方法的初步研究,以ATMEL公司的AT91SAM7A3(ARM7TDMI内核)为主控芯片,提出一种空调用无位置传感器永磁同步电机控制系统优化设计方案,为新一代智能变频空调的控制系统设计提供新的思路和参考.     

基于开关型霍尔的交替极永磁电机位置估算策略

为解决交替极永磁电机使用开关型霍尔时位置估算困难的问题,提出了一种基于非对称霍尔矢量谐波模型的位置估算策略。首先分析交替极永磁电机转子结构与气隙磁密,利用极弧系数重新划分非对称霍尔位置信号扇区。通过离散时间傅里叶变换构建非对称霍尔位置矢量的谐波模型,并根据其谐波模型滤除位置矢量中的高次谐波干扰。将获得的基波矢量作为矢量跟踪观测器的输入,完成对转子位置与转速的估算。最后通过实验验证表明,采用所提出的霍尔矢量谐波滤除策略能够实现高精度的转子位置与转速估算,且具有良好的动静态特性。     

自适应变电压矢量PMSM直接转矩控制开关表

针对永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC)合理利用零电压矢量的问题,分析了零电压矢量对磁链和转矩的作用。零电压矢量缓慢减小定子磁链幅值和转矩,可用于永磁同步电机直接转矩控制系统,且可通过优化选择零电压矢量对应的开关状态来减小开关次数。基于零电压矢量和非零电压矢量对系统静、动状态下的不同影响,提出根据系统所处状态自适应选择不同的电压矢量来提高系统综合性能的开关表。仿真结果表明提出的开关表能满足永磁同步电机直接转矩控制系统控制需求。与传统直接转矩控制开关表相比,自适应变电压矢量开关表能有效降低系统转矩脉动,降低系统开关次数,进而减小开关损耗。与含零电压矢量开关表相比,提升了系统动态响应。     

永磁同步电机霍尔位置传感器自标定算法研究

为提高采用霍尔位置传感器的永磁同步电机控制效率,解决标定精度低的问题,提出了两种自标定算法。对提出的霍尔位置传感器自标定算法进行了建模仿真和算法编程验证,将标定后的霍尔传感器得到的转子位置与通过旋转变压器测得结果对比,验证两种自标定算法的准确性。结果表明,所提的霍尔位置传感器位置自标定方法既可以提高标定效率,也可提高获取转子位置的准确度,为实现电机的精准高效控制提供保障。     

基于线性霍尔误差补偿的高速永磁同步电机转子位置检测技术

针对采用线性霍尔元件检测高速永磁同步电机转子位置时,存在多种非理想因素造成的误差进行分析,并提出了相应的误差补偿方法。当两路霍尔信号幅值不相等、相位非正交时,检测的转子位置信号中存在二倍基频的误差分量,对此提出一种基于坐标变换的位置误差补偿方法,即构造坐标变换以提取出霍尔信号中的正序分量,根据其正序分量解算出转子位置;当霍尔信号采样调理电路中存在低通滤波器以及安装角度存在偏差时,两路霍尔信号存在一定的相位偏差,提出了一种基于电流环特征量的位置误差自适应补偿方法,即根据电流环的特征量与转子位置误差之间的关系,对位置补偿角进行自适应调整以补偿误差。最后,通过仿真和实验验证了所提出的两种方法的有效性。     

改进的永磁同步电动机位置估算方法

介绍了一种永磁同步电动机转子位置估算的改进方法.此方法考虑了永磁转子对电动机磁路饱和的影响.采用转子转速的估算值对转子的位置角进行校正.实验表明,在低速和较高速运行时,该方法都能够得出较为精确的转子位置估算.     

基于传感器集成概念的永磁同步电机转子位置检测

在分析高频信号激励下永磁同步电机数学模型的基础上,提出了一种基于电机凸极跟踪的转子位置估算自检测方法;讨论了利用高频信号注入、外差法及转子位置跟踪观测器等转子位置检测原理,并应用这种位置检测方法建立了永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统的仿真模型。仿真研究表明,上述凸极跟踪方法能在永磁同步电机全速范围(包括零速和极低转速)准确地观测出转子的位置,是一种基于传感器与电机集成概念的无传感器交流调速系统,具有较好的静、动态性能。     

一种改进的永磁同步电动机位置估算方法

介绍了一种永磁同步电动机转子的位置估算的改进方法。该方法考虑了永磁转子位置变化对电动机磁路饱和的影响，采用转子转速的估算值对转子的位置角进行校正。实验表明，在低速和较高速运行时，该方法都能够得出较为精确的转子位置估算。     

永磁同步电梯曳引机转子初始位置检测

以普通增量式光电编码器作为反馈元件的全数字交流伺服系统中,精确测量电机转子磁极初始位置是一个重要的技术难点。提出了一种在静止状态下,快速测量转子初始位置的方法,并将其应用到实际的电梯系统中。实验表明,该方法可靠性好,精度较高,可以满足实际电梯用同步曳引机矢量控制运行的需要,有效解决了永磁同步电机不带绝对位置检测装置下的起动问题。     

永磁同步电机转子位置的无传感器检测

永磁同步电机的矢量控制系统由永磁同步电机，功率变换器，控制器以及位置和转速估计等环节组成，而位置和转速估计在很大程度上影响着整个系统的运行特性和控制精度。     

SRM空间电感向量法低速无位置传感器控制技术

为解决开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)无位置传感器启动和低速驱动运行控制的研究难题,文中基于SRM空间电感向量模型提出了一种新的转子位置估计方法。在电机启动及低速驱动运行两种不同状态下,该方法通过对电机绕组进行高频脉冲注入以实现三相电感辨识,并结合复平面内三相电感向量模型与转子位置角度之间的余弦函数关系,采用反余弦变换实现SRM转子位置准确估计。最终通过仿真和实验对提出的无位置方案进行了验证,结果表明,该方法能对SRM转子位置进行准确定位并实现无位置传感器可靠启动及低速运行。     

永磁同步电机无位置传感器鲁棒无源控制

提出一种永磁同步电机无位置传感器鲁棒无源控制方法.首先,建立了永磁同步电机耗散哈密顿数学模型.其次,在耗散哈密顿数学模型的基础上,设计了永磁同步电机鲁棒无源控制器,有效提高了永磁同步电机控制系统电流环和转速环的抗扰动性能和动态响应性能.与此同时,设计一种基于反电势的新型锁相环对转子位置和转速进行进一步估算,避免引入反正...     

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。     

永磁同步电动机无传感器控制综述

永磁同步电机因其自身的一些优点而得到越来越广泛的应用。无传感器控制技术是永磁同步电机研究的热点。介绍并详细分析了近年提出的多种常见的估算永磁同步电机转子位置和转速的方法,比较了各种方法的优缺点;并对无传感器运行时转子初始位置的检测方法进行了总结分析。最后提出该类电机今后的研究发展趋势。