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Speed Sensorless Vector Control of Induction Motor Based on Reduced Order Extended Kalman Filter 被引量:1
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作者 杨文强 贾正春 许强 《Journal of Southeast University(English Edition)》 EI CAS 2001年第1期41-45,共5页
A speed sensorless vector control system of induction motor with estimated rotor speed and rotor flux using a new reduced order extended Kalman filter is proposed. With this method, two rotor flux components are sele... A speed sensorless vector control system of induction motor with estimated rotor speed and rotor flux using a new reduced order extended Kalman filter is proposed. With this method, two rotor flux components are selected as the state variables, and the rotor speed as an estimated parameter is regarded as an augmented state variable. The algorithm with reduced order decreases the computational complexity and makes the proposed estimator feasible to be implemented in real time. The simulation results show high accuracy of the estimation algorithm and good performance of speed control, and verify the usefulness of the proposed algorithm. 展开更多
关键词 extended Kalman filter flux estimation speed estimation speed sensorless vector control induction motor
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NOVEL SENSORLESS VECTOR CONTROL SYSTEM OF INDUCTION MACHINE BASED ON FLUX OBSERVER IN FIELD WEAKENING 被引量:1
2
作者 邹积勇 许镇琳 孙凯 《Transactions of Tianjin University》 EI CAS 2006年第1期1-5,共5页
A speed-sensorless vector control system for induction machines (IMs)is presented, According to the vector control theory of IMs, the rotor flux is estimated based on a flux observer,and the speed is estimated throu... A speed-sensorless vector control system for induction machines (IMs)is presented, According to the vector control theory of IMs, the rotor flux is estimated based on a flux observer,and the speed is estimated through the method of q-axis rotor flux converging on zero with proportional integral regulator, A 0.75 kW,50 Hz,two-pole induction machine was used in the simulation and experimental verification, The simulation model was constructed in Matlab. A series of tests were performed in the field weakening region, for both no-load and loaded operation. The estimated speed tracks the actual speed well in the based speed region and field weakening region ( 1 per unit value to 4 per unit value). The small estimation error of residual speed is due to the existence of slip. 展开更多
关键词 induction machines (IMs) sensorless vector control flux observer speed estimation
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Modified sensorless vector control system of IM based on flux observer
3
作者 邹积勇 许镇琳 孙凯 《Journal of Harbin Institute of Technology(New Series)》 EI CAS 2007年第6期880-883,共4页
This paper presents a speed sensorless vector control system for induction machine (IM),which is based on a flux observer. According to vector control theory of IM,the q-axis rotor flux converging on zero is utilized ... This paper presents a speed sensorless vector control system for induction machine (IM),which is based on a flux observer. According to vector control theory of IM,the q-axis rotor flux converging on zero is utilized for speed estimation. Additionally this system solved the online identification of stator resistance by d-axis flux error. The advantages of the proposed system are simplicity and avoidance of the problems caused by only using a voltage model. The effectiveness of the proposed system has been verified by simulation and experimentation. 展开更多
关键词 induction machine sensorless vector control flux observer speed estimation
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Sensorless Vector Control of Parallel-Connected Multiple Induction Motors Fed by a Single Inverter 被引量:1
4
作者 松濑贡规 《电工电能新技术》 CSCD 2004年第4期1-7,共7页
A method of improving the stability of multiple-motor drive system fed by a 3-leg single inverter has been devised that employs the averages and differences of estimated parameters for field-oriented control. The para... A method of improving the stability of multiple-motor drive system fed by a 3-leg single inverter has been devised that employs the averages and differences of estimated parameters for field-oriented control. The parameters of each motor (stator current, rotor flux, and speed) are estimated using adaptive rotor flux observers to achieve sensorless control. The validity and effective of the proposed method have been demonstrated through simulations and experiments. 展开更多
关键词 反向变换机 矢量控制 并联 可调速度驱动
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基于STM32的无位置传感器无刷直流电机矢量控制系统 被引量:1
5
作者 李克靖 雷志强 张继 《电子设计工程》 2024年第9期75-79,共5页
针对无刷直流电机在方波控制时效率低、转矩脉动大,以及位置传感器降低系统稳定性等问题,基于32位MCU STM32F103C8T6设计了一套无位置传感器矢量控制系统。该系统利用滑模状态观测器对电机转子位置及转速进行精确估计,并采用电流与速度... 针对无刷直流电机在方波控制时效率低、转矩脉动大,以及位置传感器降低系统稳定性等问题,基于32位MCU STM32F103C8T6设计了一套无位置传感器矢量控制系统。该系统利用滑模状态观测器对电机转子位置及转速进行精确估计,并采用电流与速度双闭环矢量进行控制。测试显示,与传统方波驱动相比,电机运行噪声明显变小,且电流波形具有较高的正弦度。适用于空调、助力自行车等对噪声比较敏感的电器,同时成本低廉,有较高的市场应用价值。 展开更多
关键词 STM32 无位置传感器 矢量控制 滑模状态观测器
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一种自适应扩展卡尔曼滤波的永磁同步电机无位置传感器矢量控制 被引量:2
6
作者 兰志勇 李延昊 +2 位作者 罗杰 李福 戴珊琪 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期141-148,共8页
在粗差干扰或噪声统计偏差情况下,扩展卡尔曼滤波(EKF)对永磁同步电机(PMSM)的速度和转子位置估计存在精度下降问题,为此提出一种基于新息序列的自适应扩展卡尔曼滤波算法(AEKF)。首先,将粗差干扰加入系统观测方程中,分析粗差干扰对系... 在粗差干扰或噪声统计偏差情况下,扩展卡尔曼滤波(EKF)对永磁同步电机(PMSM)的速度和转子位置估计存在精度下降问题,为此提出一种基于新息序列的自适应扩展卡尔曼滤波算法(AEKF)。首先,将粗差干扰加入系统观测方程中,分析粗差干扰对系统观测精度的影响。其次,为增强算法的抗扰性能,在新息协方差计算中设置加权系数,通过调整临近时刻的新息协方差阵权重,计算出新息协方差值,并更新到卡尔曼增益的计算。最后,建立AEKF数学模型,并对比粗差干扰与噪声统计出现偏差情况下,AEKF与EKF两种策略的观测性能。仿真和实验结果表明,在粗差干扰或噪声统计信息出现偏差情况下,AEKF算法对永磁同步电机转速的观测具备更强的鲁棒性及更高的预测精度。 展开更多
关键词 永磁同步电机 转子位置与速度估计 无位置传感器 自适应扩展卡尔曼滤波 矢量控制
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永磁同步电机无传感器控制研究综述
7
作者 孙洪博 张晓宇 柳向斌 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第10期1786-1796,共11页
永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)的无传感器控制方法具有多种优点。首先,回顾了无传感器控制的不同方法,分别对高频信号注入法和基波激励法中的各种方法进行归纳和论述。然后,对位置和速度的提取方法进行了总结... 永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)的无传感器控制方法具有多种优点。首先,回顾了无传感器控制的不同方法,分别对高频信号注入法和基波激励法中的各种方法进行归纳和论述。然后,对位置和速度的提取方法进行了总结,并且对各种速度闭环控制方法进行归类分析。之后,对其他无传感器控制方法的优缺点进行了评述,对仍需要解决的问题进行了讨论。最后,展望了PMSM无传感器控制技术的未来研究趋势。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无传感器控制 观测器 矢量控制
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基于单直流母线电流采样的永磁同步电机无位置传感器控制研究
8
作者 黄玲林 王爽 李志伟 《电机与控制应用》 2024年第9期51-59,共9页
传统的磁场定向控制方法需要安装多个相电流传感器和位置传感器,导致系统成本高、体积大且可靠性低。为解决此问题,提出了一种基于单直流母线电流采样的永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制策略。针对传统单直流母线采样方案存在电流重... 传统的磁场定向控制方法需要安装多个相电流传感器和位置传感器,导致系统成本高、体积大且可靠性低。为解决此问题,提出了一种基于单直流母线电流采样的永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制策略。针对传统单直流母线采样方案存在电流重构盲区的问题,提出了矢量移相法。针对PMSM低速无位置传感器控制问题,提出了高频方波注入控制策略。最后,基于Matlab/Simulink平台搭建仿真模型对理论分析进行验证,仿真结果表明所提策略能够有效解决低调制比区域和扇区边界盲区的问题,实现PMSM无位置传感器低速运行控制。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无位置传感器控制 矢量移相法 高频方波注入
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复合模型参考自适应无速度矢量控制
9
作者 林天杰 程善美 李连鹏 《微电机》 2024年第10期1-8,共8页
磁链模型和无功功率模型由于结构简单、估计性能好,常用于模型参考自适应转速估计。针对磁链模型和无功功率模型各自存在的动稳态问题,通过分析不同模型对磁链精度的需求差异,提出了由无功功率-磁链-切换函数组成的复合模型,该复合模型... 磁链模型和无功功率模型由于结构简单、估计性能好,常用于模型参考自适应转速估计。针对磁链模型和无功功率模型各自存在的动稳态问题,通过分析不同模型对磁链精度的需求差异,提出了由无功功率-磁链-切换函数组成的复合模型,该复合模型在动态和稳态过程中都能实现准确的速度估计。经Matlab/Simulink仿真及实物实验,证实复合模型具有良好的动态跟踪性能和优秀的稳态性能。 展开更多
关键词 复合模型参考自适应 矢量控制 无速度控制 大功率感应电机
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基于SMC与SVPWM的永磁同步电机无速度传感器控制技术研究
10
作者 姚钢 王华强 +1 位作者 江玉才 高香梅 《长春工程学院学报(自然科学版)》 2024年第3期50-54,共5页
针对传统永磁同步电机控制是利用速度传感器获取实时速度信息而导致系统复杂性与成本增加的问题,提出一种基于SMC与SVPWM的永磁同步电机无速度传感器控制技术。在对滑模控制与空间矢量脉冲宽度调制理论分析的基础上建立了电机无速度传... 针对传统永磁同步电机控制是利用速度传感器获取实时速度信息而导致系统复杂性与成本增加的问题,提出一种基于SMC与SVPWM的永磁同步电机无速度传感器控制技术。在对滑模控制与空间矢量脉冲宽度调制理论分析的基础上建立了电机无速度传感器控制模型,并在MATLAB/Simulink平台下搭建了仿真模型,对电机转速与负载变化下的速度与位置跟踪性能进行仿真,结果表明所提出的控制技术在两种工况下具有良好的性能。对降低系统成本与复杂性,使得永磁同步电机具有更广泛的用途提供了参考。 展开更多
关键词 无速度传感器 控制技术 滑模控制 空间矢量脉冲宽度调制
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异步电动机无速度传感器模型参考自适应控制
11
作者 翁泽文 崔彦良 周子景 《机床与液压》 北大核心 2024年第18期1-6,53,共7页
针对异步电机运行过程中参数易发生变化的问题,基于扩张状态观测器的思想,将可变的电机参数作为扰动项,设计一种带有反馈补偿的转子磁链观测器,并结合模型参考自适应系统实现异步电机无传感器矢量控制。将此转子磁链观测器作为模型参考... 针对异步电机运行过程中参数易发生变化的问题,基于扩张状态观测器的思想,将可变的电机参数作为扰动项,设计一种带有反馈补偿的转子磁链观测器,并结合模型参考自适应系统实现异步电机无传感器矢量控制。将此转子磁链观测器作为模型参考自适应系统中的参考模型,克服电压型磁链观测器的纯积分漂移问题。仿真结果表明:在电机定转子互感发生20%偏置的情况下,所提算法转速辨识误差最大为0.3%、转速超调量仅为0.83%、转矩脉动减小了38%,具有良好的转速辨识精度和抗扰动能力。 展开更多
关键词 异步电动机 模型参考自适应系统 扩张状态观测器 无传感器矢量控制
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基于DO和ESO的永磁同步电机无位置传感器控制
12
作者 葛茂生 肖考考 +1 位作者 杜鹃 高同同 《船电技术》 2024年第7期36-40,共5页
本文提出了一种无位置传感器控制方法,用于提高永磁同步电机(PMSM)运行时的抗扰动能力和稳定性。该方法采用扩展观测器(ESO)和扰动观测器(DO)级联的形式,通过ESO观测电机反电动势来估算电机转速,为减小负载转矩扰动对PMSM驱动系统的影响... 本文提出了一种无位置传感器控制方法,用于提高永磁同步电机(PMSM)运行时的抗扰动能力和稳定性。该方法采用扩展观测器(ESO)和扰动观测器(DO)级联的形式,通过ESO观测电机反电动势来估算电机转速,为减小负载转矩扰动对PMSM驱动系统的影响,本文在控制环路中引入DO,用于估计负载转矩的大小,并将转矩转换为电流进行反馈控制。最后,在MATLAB Simulink平台中搭建了仿真模型,并进行了相关验证。结果表明,这种控制方法可以提高电机速度估算的精度,减小负载扰动,增强系统的动态性能和鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无位置传感器控制 扩张观测器 扰动观测器 矢量控制
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IF-ZVVCD与SMO的PMSM无位置传感器全速域复合控制
13
作者 毛天龙 李萍 +1 位作者 赵峰 刘国忠 《机床与液压》 北大核心 2024年第16期40-48,54,共10页
针对永磁同步电机(PMSM)全速域无位置传感器控制中,零低速阶段的高频注入法会引起转矩脉动、噪声等问题,提出一种IF控制结合零电压矢量电流微分法(ZVVCD)实现电机零低速运行,并与改进滑模观测器法复合达到全速域无位置传感器控制目标。... 针对永磁同步电机(PMSM)全速域无位置传感器控制中,零低速阶段的高频注入法会引起转矩脉动、噪声等问题,提出一种IF控制结合零电压矢量电流微分法(ZVVCD)实现电机零低速运行,并与改进滑模观测器法复合达到全速域无位置传感器控制目标。在零低速阶段,IF控制法启动电机并在低速切换为ZVVCD,减小转速波动,提高控制精度;在中高速阶段,利用连续光滑的Sigmoid函数及扩展卡尔曼滤波器改进滑模观测器,减少系统抖振,提高转速稳定性;在转速过渡阶段,设计斜率可调的加权切换函数实现零低速与中高速控制方法的平滑切换。实验结果表明:所提复合控制策略能够实现PMSM全速域无位置传感器控制,消除转矩脉动,转子转速与位置信息辨识准确,系统动态响应快、稳态性能好。 展开更多
关键词 永磁同步电机 IF控制 零电压矢量电流微分法 改进滑模观测器法 无位置传感器复合控制
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基于模型预测转速估计器的感应电机无传感器控制
14
作者 安小宇 梅永祥 +4 位作者 郭磊磊 贾连辉 孙志洪 任成龙 王浩宇 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第25期10783-10789,共7页
针对应用于盾构主驱动的感应电机无速度传感器矢量控制系统,传统模型参考自适应系统(model reference adaptive system,MRAS)中的比例积分(proportional integral,PI)自适应率需要人工经验调整,且不能够根据模型变化而变化的问题,提出... 针对应用于盾构主驱动的感应电机无速度传感器矢量控制系统,传统模型参考自适应系统(model reference adaptive system,MRAS)中的比例积分(proportional integral,PI)自适应率需要人工经验调整,且不能够根据模型变化而变化的问题,提出了一种新的预测MRAS速度估计器,用于无传感器感应电机(induction machine,IM)驱动。该估计器基于有限控制集模型预测控制原理。转子转速的计算采用基于搜索的优化算法,保证了在每个采样周期转速调整误差信号最小,避免了使用比例积分控制器。实验结果表明,所提速度估计器在较宽的速度范围内都具有良好的动静态性能。 展开更多
关键词 感应电机 矢量控制 模型预测控制 模型自适应 无传感器控制
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基于转子极性判断优化的脉振高频电压注入法
15
作者 陈亦斌 金海 许参 《电子科技》 2024年第6期29-35,共7页
在永磁同步电机零速和低速运行时,采用脉振高频注入法能够准确估计转子位置信息。针对脉振高频注入法无法实现转子极性判断,而传统极性判断方法存在响应时间长、采样和实施过程复杂以及极性误判等问题。文中提出了一种基于正负电压脉冲... 在永磁同步电机零速和低速运行时,采用脉振高频注入法能够准确估计转子位置信息。针对脉振高频注入法无法实现转子极性判断,而传统极性判断方法存在响应时间长、采样和实施过程复杂以及极性误判等问题。文中提出了一种基于正负电压脉冲注入的电机转子极性判断方法。该方法给电机注入正负电压脉冲,并根据对应脉冲的响应电流峰值判断转子极性。脉振高频注入法将转子位置估计值和极性判断结果相结合,可得到准确的转子初始位置。文中通过Simulink仿真验证算法的有效性。仿真结果表明,所提转子极性判断方法能够简化采样方式和算法复杂性,降低判断转子极性的响应时间,使脉振高频注入法能够准确和快速地估计转子初始位置。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无传感器控制 脉振高频注入法 转子极性判断 矢量控制 正负电压脉冲注入 凸极效应 零低速
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高速永磁同步电机控制策略综述 被引量:3
16
作者 梁新成 张智文 +1 位作者 周黎 袁源 《交通节能与环保》 2023年第1期60-65,共6页
永磁同步电机具有结构简单、质量轻、体积小、损耗低等优点,是汽车、船舶等交通领域的关键部件之一。电机转速的提高能够减小体积、降低噪音及提高功率密度,是未来的一个必然发展趋势。电机高速和小型化将导致难以安装传感器,使现有基... 永磁同步电机具有结构简单、质量轻、体积小、损耗低等优点,是汽车、船舶等交通领域的关键部件之一。电机转速的提高能够减小体积、降低噪音及提高功率密度,是未来的一个必然发展趋势。电机高速和小型化将导致难以安装传感器,使现有基于多传感器的控制理论面临挑战。本文通过回顾永磁同步电机的结构、工作原理和建模思想,对其相关的控制理论如现代控制、智能控制等现状进行了综述,并比较了优缺点。针对高速永磁同步电机无传感器的需求,讨论了矢量控制、神经网络学习等控制方法,并对未来控制策略的建立给出相关的建议。 展开更多
关键词 高速永磁同步电机 无传感器控制 矢量控制 智能控制
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基于复系数滑模观测器的永磁同步电机位置估计误差抑制 被引量:1
17
作者 胡勤丰 张芮嘉 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期41-51,共11页
采用sigmoid函数的传统滑模观测器能够有效抑制滑模抖振,但反电动势的估计值与实际值之间存在幅值和相位偏差。为了抑制估计反电动势相位滞后导致的位置估计误差,首先根据观测器模型,分析了传统滑模观测器的位置估计误差产生机理。其次... 采用sigmoid函数的传统滑模观测器能够有效抑制滑模抖振,但反电动势的估计值与实际值之间存在幅值和相位偏差。为了抑制估计反电动势相位滞后导致的位置估计误差,首先根据观测器模型,分析了传统滑模观测器的位置估计误差产生机理。其次,利用两相静止坐标系的相位关系在传统滑模观测器中引入复系数电流误差项,构造了一种复系数滑模观测器以消除估计反电动势的相位滞后,从而提高无位置传感器控制系统的位置估计精度。最后,根据李亚普诺夫稳定性理论和观测器状态方程分析了复系数滑模观测器的稳定条件和动态性能。理论分析和实验结果表明:所提出的复系数滑模观测器结构简单、运算量低,能够有效抑制估计反电动势相位滞后的问题,提高转子位置估计精度。 展开更多
关键词 永磁同步电机 矢量控制 无位置传感器控制 滑模观测器 位置估计误差 复系数
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永磁同步电动机控制技术综述 被引量:2
18
作者 谢然 高常进 +1 位作者 张清鹏 卞敬 《中国特种设备安全》 2023年第1期7-11,共5页
永磁同步电动机拥有能耗低、稳定性高等优点,在现代电梯驱动系统中已经得到广泛应用。随着电力电子技术的发展,永磁同步电动机控制技术也得到了飞速发展。现如今,永磁同步电动机变频控制方法也已经从最为简单的恒压比控制(V/f)发展为系... 永磁同步电动机拥有能耗低、稳定性高等优点,在现代电梯驱动系统中已经得到广泛应用。随着电力电子技术的发展,永磁同步电动机控制技术也得到了飞速发展。现如今,永磁同步电动机变频控制方法也已经从最为简单的恒压比控制(V/f)发展为系统更加稳定的矢量控制(FOC)和直接转矩控制(DTC)。同时为优化永磁同步电动机设计、节约制造成本、提高永磁同步电动机运行稳定性,更具经济效益和实用价值的永磁同步电动机的无位置传感器控制方法已经成为研究的重点。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 恒压比控制(V/f) 矢量控制(FOC) 直接转矩控制(DTC) 无位置传感器控制
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基于电压矢量脉冲注入法的永磁同步电机无传感器控制
19
作者 史涔溦 朱韬 邱建琪 《微电机》 2023年第4期41-47,共7页
永磁同步电机无传感器控制开环起动困难,电机容易出现失步,且传统的预定位方法会使电机产生转向不确定的强制转动,文章提出一种基于电压矢量脉冲注入法的永磁同步电机无位置传感器初始定位和平滑起动技术,分六电压矢量脉冲注入法初始定... 永磁同步电机无传感器控制开环起动困难,电机容易出现失步,且传统的预定位方法会使电机产生转向不确定的强制转动,文章提出一种基于电压矢量脉冲注入法的永磁同步电机无位置传感器初始定位和平滑起动技术,分六电压矢量脉冲注入法初始定位和两电压矢量脉冲注入法加速两个阶段,能够持续、动态的估算转子在零低速阶段的位置信息,实现从静止到中高速全速域范围无位置传感器闭环运行。仿真和实验结果表明,所提控制算法不存在预定位时的强制转动,能够避免电机起动过程中的失步问题,且相较于高频注入法不需要复杂的信号调制和提取环节,算法简单,具有较好的实际应用价值。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无传感器控制 电压矢量脉冲注入
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基于自适应PWM扩展的SPMSM无位置传感器怠速启动策略 被引量:3
20
作者 玉佰强 彭先勇 +2 位作者 盛明钢 沈安文 罗欣 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期1-10,共10页
针对表面贴装式永磁同步电机(SPMSM)的无位置传感器控制系统,提出一种基于自适应脉宽调制(PWM)扩展的SPMSM怠速启动策略。首先将PWM周期分为零电压矢量作用时间和关断间隔时间,通过构建以定子电流矢量幅值为反馈的闭环控制器,实现了零... 针对表面贴装式永磁同步电机(SPMSM)的无位置传感器控制系统,提出一种基于自适应脉宽调制(PWM)扩展的SPMSM怠速启动策略。首先将PWM周期分为零电压矢量作用时间和关断间隔时间,通过构建以定子电流矢量幅值为反馈的闭环控制器,实现了零电压矢量间隔时间的自适应扩展,从而避免短路电流过大的潜在风险。然后推导了非断续电流模式下的单点电流采样的位置估算式,从而仅利用三角载波的波峰和波谷时刻的采样电流即可估算出转子位置和转子转速。此外,借助微处理器的连续电流采样模式,准确获取零电压矢量作用下的电流变化,从而提高了转子位置和转速的估算精确度。最后结合矢量控制算法实现了SPMSM怠速滑行时快速、稳定的再启动控制,并在5.5 kW的SPMSM实验平台上验证了所提策略的有效性和可行性。 展开更多
关键词 SPMSM 无位置传感器 矢量控制 零电压矢量 怠速启动 自适应PWM扩展
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