永磁同步电机全速范围内无位置传感器控制

传统的扩展卡尔曼滤波算法已被广泛应用于永磁同步电机无位置传感器控制系统中,该方法具有良好的动态性能,但在电机启动和低速运行时,对转子速度和位置的估计精度较低.为了解决这一问题,本文设计一种将扩展卡尔曼滤波算法与高频信号注入法相结合的复合检测方法,中高速时采用卡尔曼滤波法,零速和低速时采用高频信号注入法,而过渡区设计特殊的算法,将两种方法进行融合,实现全速域内无位置传感器高精度控制.仿真结果证明,基于该复合式检测算法的永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统具有动态调节速度快,鲁棒性好等优点.

基于负载转矩观测器的永磁同步电机抗负载扰动策略

针对负载扰动影响永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制精度和稳定性的问题,提出一种基于负载转矩观测器的PMSM抗负载扰动控制策略。考虑负载扰动的影响,利用无迹卡尔曼滤波的非线性无损滤波特性,对转子位置、转速和负载转矩进行实时观测,并将负载转矩观测值作为前馈补偿,减小转矩和电流脉动,提高电机速度和转矩的响应性能。仿真结果表明,所设计的观测器能准确跟踪、观测负载变化,可有效解决负载突变引起的电机输出转速波动问题,提高系统的鲁棒性,验证所提控制策略是有效的。

基于自适应无迹卡尔曼的永磁同步电动机无位置传感器控制

通过对扩展卡尔曼滤波算法的优缺点和永磁同步电动机控制系统特性的研究分析发现,扩展卡尔曼滤波对非线性方程的处理方式会引入高阶项截断误差,导致滤波效果下降,并且滤波过程必须计算繁琐的雅可比矩阵,大大增加了系统的复杂性。针对该问题,设计了一种基于自适应无迹卡尔曼滤波算法的控制系统,不仅对转子的位置、转速进行观测,而且对系统噪声进行在线自适应调整,达到降低系统模型误差,提高系统动态性能的目的。仿真结果验证了该改进状态观测器的有效性。