基于自适应Luenberger观测器的永磁同步直线电机无位置传感器控制

传统无位置传感器控制系统的位置信息处理一般采用PI调节器。针对PI调节器存在参数整定、跟踪性能差和抑制干扰能力弱等问题,提出了一种新型的自适应Luenberger观测器。利用脉振高频电流注入法(HFI)获得高频位置信号,根据电机的动力学方程建立Luenberger观测器并对速度、负载扰动进行观测,采用神经网络建立参数自整定的控制器取代观测器中的PID控制,实现了永磁同步直线电机(PMLSM)的无位置传感器控制。仿真结果表明,在速度变化与负载扰动同时存在的情况下,基于自适应Luenberger观测器的PMLSM控制系统的速度估算误差最大值为2×10^-3 m/s,位置估算误差最大值为-3×10^-5 rad,具有良好的跟踪性能和抗干扰性能。     

基于DSP的永磁同步直线电机无位置传感器控制系统

为了实现永磁同步直线电机的无位置传感器运行,以采样得到的电机三相电压和电流信号为输入信号,利用TM S320F2812 DSP,计算出电机动子的位置信号,作为控制系统的反馈信号。在DSP硬件功能和电机动子位置估算方法的基础上,完成了系统的硬件架构设计和软件流程设计。     

基于改进积分器的永磁同步直线电机无位置传感器控制方法

在永磁同步直线电机（PMLSM）磁场定向矢量控制中，必须知道d轴和α相绕组中线的夹角θ，才能进行有效的控制。给出了经典的速度位置观测器，并对磁链积分方法进行了改进，利用一阶低通滤波器加PI调节代替纯积分器，消除了纯积分器的漂移和直流偏置误差。仿真和试验结果表明，基于此观测器的PMLSM无传感器矢量控制具有良好的动态稳定性，其响应速度快，指令跟踪能力强。     

基于DSP的永磁同步直线电机无位置传感器控制系统

为了实现永磁同步直线电机的无位置传感器运行,以采样得到的电机三相电压和电流信号为输入信号,利用TM S320F2812 DSP,计算出电机动子的位置信号,作为控制系统的反馈信号。在DSP硬件功能和电机动子位置估算方法的基础上,完成了系统的硬件架构设计和软件流程设计。     

基于改进积分器的永磁同步直线电机无位置传感器控制方法

在永磁同步直线电机(PMLSM)磁场定向矢量控制中,必须知道d轴和a相绕组中线的夹角θ,才能进行有效的控制。给出了经典的速度位置观测器,并对磁链积分方法进行了改进,利用一阶低通滤波器加PI调节代替纯积分器,消除了纯积分器的漂移和直流偏置误差。仿真和试验结果表明,基于此观测器的PMLSM无传感器矢量控制具有良好的动态稳定性,其响应速度快,指令跟踪能力强。     

永磁辅助同步磁阻电机改进型滑模观测器无位置传感器控制

受磁路饱和与交叉耦合效应的影响,永磁辅助同步磁阻电机(PMASynRM)的dq轴电感具有不稳定性。为适应电感不稳定性并提高系统鲁棒性,采取一种基于扩展反电动势的改进型滑模观测器(SMO)无位置传感器控制算法,以估算电机的位置信息。使用超螺旋滑模观测器(ST-SMO)代替传统滑模观测器,使用Sigmoid函数代替传统sgn符号函数,提高滑模观测器系统的抗抖振能力。引入静止坐标系锁相环(PLL)提取转子位置信息。基于MATLAB/Simulink搭建改进型滑模观测器无位置传感器矢量控制模型,通过仿真验证了该算法可以快速准确地估计转子位置,具有较好的抗抖振性和动稳态性能。     

永磁同步电机磁链修正无位置传感器控制

表贴式永磁同步电机转速可以由电机反电势和磁链的比值进行估算,而永磁同步电机在运行时,永磁体磁链会因为交叉耦合和饱和效应而非线性实时变化,直接影响无位置传感器控制中电机转速和位置的估算.本文提出了一种磁链误差滑模观测器,通过重写定子磁链方程构建磁链误差观测器,由观测的磁链误差对永磁体磁链初值进行在线修正,利用修正得到的磁...     

基于高性能磁链算法的永磁同步电动机无位置传感器控制

准确的磁链辨识是基于磁链观测法永磁同步电动机无位置传感器控制的关键,传统电压型磁链辨识算法消除了纯积分存在漂移问题,对圆形磁场的磁链可以准确辨识,但对实际中电机内普遍存在的椭圆形磁场的磁链辨识时存在稳态幅值和相位误差。分析了椭圆形磁场时磁链矢量与反电动势矢量的空间关系。对传统算法辨识椭圆形磁链的误差进行了分析,提出一种改进的新型磁链算法。改进后的新算法运算量与传统算法相当,但对圆形与椭圆形磁场的磁链均能准确辨识。将新算法应用于一台表贴式永磁同步电动机无位置传感器控制系统的转子位置估算,仿真证明,在稳态及转速突变时新算法均具有良好的位置和转速跟踪效果。利用数字信号处理器TMS320F2812DSP对其进行了数字化实现。实验结果表明,在中高速范围内,调速系统在稳态与电机转速突变时具有良好的动静态特性,但在低速区会出现系统不稳定。仿真与实验证明了新算法的有效性和实际可应用性。     

基于锁相环的永磁同步电动机无位置传感器控制

位置传感器会增加系统成本和测量噪声，且无法应用在一些恶劣环境。介绍了一种基于锁相环的永磁同步电动机无位置传感器控制方法。它利用检测得到的电压、电流，基于电机模型，计算出电机的转子位置偏差。采用锁相环结构对转子位置进行跟踪估算，得到较为满意的结果。理论分析和仿真结果都证明了该方法的正确性和可行性。     

基于磁链观测器的永磁同步电动机矢量控制系统

将改进型积分器作为永磁同步电动机(PMSM)的磁链观测环节,通过定子磁链观测实现对PMSM磁极位置的估计,结合矢量控制构成无位置传感器矢量控制系统.该改进型积分器消除了纯积分器带来的初值不准确、直流偏移等问题,又可以获得比低通滤波器更优的性能.仿真结果表明,PMSM无位置传感器矢量控制系统动静态性能好,抗干扰能力强.     

基于锁相环的永磁同步电动机无位置传感器控制

位置传感器会增加系统成本和测量噪声,且无法应用在一些恶劣环境.介绍了一种基于锁相环的永磁同步电动机无位置传感器控制方法.它利用检测得到的电压、电流,基于电机模型,计算出电机的转子位置偏差.采用锁相环结构对转子位置进行跟踪估算,得到较为满意的结果.理论分析和仿真结果都证明了该方法的正确性和可行性.     

基于扰动补偿的永磁同步直线电机滑模控制

针对永磁同步直线电机提出了一种基于负载推力观测器的新型滑模变结构控制,从而实现对推力扰动的补偿,且大大削弱了推力纹波及系统的抖振;在滑动模态中引入积分环节来进一步消除系统的稳态误差和系统抖振。仿真结果表明该方案能提高系统对参数摄动和外在阻力扰动的鲁棒性。     

基于改进滑模观测器的无位置传感器AFFSPM电机模型预测磁链控制EI北大核心CSCD

为了提高轴向磁场磁通切换永磁(axial field fluxswitching permanent magnet,AFFSPM)电机无位置传感器位置检测精度,同时抑制该电机的转矩和磁链脉动,该文提出一种基于改进滑模观测器(sliding mode observer,SMO)的无位置传感器AFFSPM电机模型预测磁链控制方法。首先,基于传统滑模观测器,设计边界层可随滑模面误差自调节的反正弦饱和函数,削弱系统抖振,改善系统稳态性能;接着,将扩展卡尔曼滤波器及幅值补偿环节代替单一低通滤波器,并通过内嵌二阶广义积分器的软件锁相环估算转子位置角和速度,消除位置角补偿,提高位置观测精确度;最后,将估算的转子位置角和速度反馈到模型预测磁链控制模块,完成无位置传感器控制。该文通过理论推导、仿真与实验研究验证所提出的控制策略可有效提高AFFSPM电机无传感器控制的稳态和动态性能。     

基于MPC的永磁同步直线电机位置控制

文章提出了一种基于连续集模型预测控制的永磁同步直线电机位置控制的方法,以提高永磁同步直线电机位置控制的动态响应性能和稳态精度。传统的级联型三闭环位置控制系统使用PI控制器,虽具有应用简单、适用性强的优点,但是动态响应和稳态精度却受到制约。本文详细阐述了MPC的控制原理和设计方法,在Matlab/Simulink下搭建了相应模型进行仿真验证。仿真表明,模型预测控制具有良好的动态性能和稳态精度。     

新型横向磁通永磁电机无位置传感器磁链自适应直接转矩控制

横向磁通永磁电机在开环无刷直流驱动模式下不可避免存在转矩脉动,但可以通过采用直接转矩控制加以改善。首先分析无刷直流驱动中"花瓣"状定子磁链轨迹的形成机理,然后针对传统转矩和磁链双闭环直接转矩控制中的定子磁链给定难的问题,提出了无位置传感器磁链自适应直接转矩控制方案。该方案仅利用定子磁链位置和转矩滞环比较器决定电压矢量,并配合换相补偿以修正定、转子磁链夹角与最佳提前换相角之间的偏差以兼顾高转矩电流比和低转矩脉动。仿真和实验结果证实了该方案的有效性和可行性。     

永磁同步电机的扰动观测器无位置传感器控制

基于传统观测器的永磁同步电机无位置传感器控制,需要对作为状态变量的电流信号进行微分,这会导致噪声信号的放大,为此需单独设计滤波环节,增加了系统调试的工作量和复杂性。文中基于一类特殊设计的扰动观测器(disturbance observer)提出一种反电动势观测器,该方法将两相静止坐标下电流状态方程中的反电动势作为干扰量,不需要通过状态变量的微分和滤波环节就可以实现扰动量的准确估计。根据反电动势估计结果进行一次反正切计算得到电机的转子位置,同时设计一个随转速变化的转子位置误差补偿环节,即可实现基于扰动观测器的永磁同步电机无位置传感器控制。仿真和实验结果表明,该方法的观测器增益选择方法简单,对转速和负载变化具有较好的自适应能力和鲁棒性,可以实现高性能的永磁同步电机无位置传感器控制。     

基于超螺旋滑模观测器的永磁同步直线电机无模型控制

针对永磁同步直线电机(permanent magnet linear synchronous motor, PMLSM)在运行过程中因参数失配和外部扰动导致控制性能下降的问题,提出一种基于超螺旋滑模观测器的永磁同步直线电机无模型控制策略。根据PMLSM在dq旋转坐标系下参数摄动时的数学模型建立电机对应的新型超局部模型,以避免参数失配。基于该新型超局部模型,结合滑模控制设计了无模型滑模速度控制器,通过Lyapunov稳定性理论证明该控制器的稳定性。同时,为削弱传统扩展滑模观测器对新型超局部模型中未知量观测的抖振,提高控制精度,设计超螺旋滑模观测器(super-twisting sliding mode observer, STSMO)对未知量进行在线辨识并实现前馈补偿。最后,将传统滑模控制、基于传统扩展滑模观测器的无模型控制算法与所提方法进行仿真和硬件在环实验对比,结果表明所提方法改善了PMLSM控制系统的动态响应性能,具有较强的鲁棒性。     

基于干扰观测器的永磁同步直线电机自适应PID控制

针对永磁同步直线电机精确速度跟踪的问题,提出一种基于干扰观测器的自适应PID控制器。针对基于矢量控制的直线电机模型设计非线性干扰观测器进行干扰观测。同时,基于李雅普诺夫稳定性设计超限补偿控制器以及在线更新的投影自适应律使PID控制律始终跟随反馈控制律。最后通过试验分析结果,证明了该控制策略有更好的动态性能及鲁棒性。     

永磁同步电动机无位置传感器数字控制系统的设计

为了克服机械式位置传感器的诸多弊病,以无位置传感器永磁同步电动机在变频空调中的应用为背景,设计出一款无位嚣传感器基于滑模观测器的PMSM数字驱动控制系统,实现了永磁同步电动机在无位置传感器的情况下磁场定向控制驱动控制系统。     

多级滤波的永磁同步电动机无位置传感器控制

基于滑模观测器的永磁同步电动机无位置传感器控制存在抖振问题。提出通过多级滤波器得到平滑反电势曲线,采用三级相同的低通滤波器串联滤波。该方法避免了传统单级滤波器带来的滤波不干净或过大的问题。然后对滤波后的反电势用锁相环原理提取转速转角信号,避免了传统估算转速转角的复杂性与误差性。本文做了以下分析:观测电流、观测反电势、估算转速转角、动态过程和负载突变运行,结果显示了该改进算法的准确性和有效性。