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Comparative Study of Low-Pass Filter and Phase-Locked Loop Type Speed Filters for Sensorless Control of AC Drives
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作者 Dong Wang Kaiyuan Lu +1 位作者 Peter Omand Rasmussen Zhenyu Yang 《CES Transactions on Electrical Machines and Systems》 2017年第2期207-215,共9页
High quality speed information is one of the key issues in machine sensorless drives,which often requires proper filtering of the estimated speed.This paper comparatively studies typical low-pass filters(LPF)and phase... High quality speed information is one of the key issues in machine sensorless drives,which often requires proper filtering of the estimated speed.This paper comparatively studies typical low-pass filters(LPF)and phase-locked loop(PLL)type filters with respect to ramp speed reference tracking and steady-state performances,as well as the achievement of adaptive cutoff frequency control.An improved LPF-based filter structure with no ramping and steady-state errors caused by filter parameter quantization effects is proposed,which is suitable for applying LPF for sensorless drives of AC machines,especially when fixed-point digital signal processor is selected e.g.in mass production.Furthermore,the potential of adopting PLL for speed filtering is explored.It is demonstrated that PLL type filters can well maintain the advantages offered by the improved LPF.Moreover,it is found that the PLL type filters exhibit almost linear relationship between the cutoff frequency of the PLL filter and its proportional-integral(PI)gains,which can ease the realization of speed filters with adaptive cutoff frequency for improving the speed transient performance.The proposed filters are verified experimentally.The PLL type filter with adaptive cutoff frequency can provide satisfactory performances under various operating conditions and is therefore recommended. 展开更多
关键词 Adaptive cutoff frequency low-pass filter machine sensorless drive phase-locked loop speed filter static error
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Sensorless Vector Control of Parallel-Connected Multiple Induction Motors Fed by a Single Inverter 被引量:1
2
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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Application of Full-Order and Simplified EKFs to Sensorless PM Brushless AC Machines
3
作者 David Howe 《International Journal of Automation and computing》 EI 2005年第2期179-186,共8页
This paper employs an extended Kalman filter (EKF) to estimate the rotor position and speed of a vector controlled surface-mounted permanent magnet (PM) brushless AC (BLAC) motor from measured terminal voltages and cu... This paper employs an extended Kalman filter (EKF) to estimate the rotor position and speed of a vector controlled surface-mounted permanent magnet (PM) brushless AC (BLAC) motor from measured terminal voltages and currents only. Both full-order and simplified EKFs are employed and their simulated performance capabilities are compared. Excellent agreement is achieved between estimated and commanded results. The EKF is also employed to identify the stator flux-linkage due to the PMs, which is influenced by temperature variation and magnetic saturation. 展开更多
关键词 Brushless AC drives extended Kalman filter parameter identification permanent magnet sensorless
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一种无位置传感器无刷直流电机驱动电路 被引量:8
4
作者 范承志 王宇峰 +1 位作者 林小娥 陈永校 《微电机》 2001年第3期19-20,24,共3页
介绍了一种无位置传感器无刷直流电机驱动电路。通过检测绕组中转子位置的电势信号实现电子换相。对开关通断引起的脉冲进行处理 ,以消除位置信号的干扰。功放电路的控制逻辑由 EPROM译码完成 ,简化了逻辑电路。
关键词 无刷直流电机 无位置传感器 驱动电路
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兆瓦级直驱型永磁风力发电机无位置传感器控制 被引量:13
5
作者 唐芬 金新民 +2 位作者 姜久春 童亦斌 周飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期19-25,共7页
针对兆瓦级永磁直驱风力发电机的特点,采用一种基于U-I模型转子磁链位置观测的无传感器零d轴电流控制技术。详细介绍了该控制技术的实现原理,深入分析了基于坐标变换的带饱和反馈双积分器特点,最后通过仿真和2MW背靠背双PWM永磁直驱风... 针对兆瓦级永磁直驱风力发电机的特点,采用一种基于U-I模型转子磁链位置观测的无传感器零d轴电流控制技术。详细介绍了该控制技术的实现原理,深入分析了基于坐标变换的带饱和反馈双积分器特点,最后通过仿真和2MW背靠背双PWM永磁直驱风电变流器的实验样机,验证了其有效性。结果表明,该方法具有较好的稳态与动态性能且工程实现较为简单。 展开更多
关键词 永磁同步发电机 无位置传感器 直驱型风力发电 零d轴电流控制
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无位置传感器无刷直流电机驱动电路的研究 被引量:35
6
作者 邹继斌 张豫 +2 位作者 李宗政 王强 李春廷 《微电机》 北大核心 1999年第2期16-18,47,共4页
研究了一种无位置传感器无刷直流电机的驱动控制电路,着重解决了起动与电势波形中的干扰问题。
关键词 无刷直流电机 驱动电路 无位置传感器
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高频信号注入无速度传感器永磁同步电机控制系统 被引量:10
7
作者 缪学进 李永东 肖曦 《电气传动》 北大核心 2007年第3期11-14,25,共5页
介绍了一种基于脉振高频电压信号注入的永磁同步电机转子位置和速度估算方法,并以此为基础实现了永磁同步电机的无速度传感器矢量控制系统。无论是内埋式还是表面贴式永磁同步电机,其交直轴高频阻抗都可以表现出凸极效应,当脉振高频电... 介绍了一种基于脉振高频电压信号注入的永磁同步电机转子位置和速度估算方法,并以此为基础实现了永磁同步电机的无速度传感器矢量控制系统。无论是内埋式还是表面贴式永磁同步电机,其交直轴高频阻抗都可以表现出凸极效应,当脉振高频电压信号注入到定子线圈中时,相应的高频电流信号将包含有转子的位置信息,用一种合适的算法可以提取这一信息。在高速和低速(包括零速)运行时,这种方法都可以精确地估算出转子的位置。最后,以内埋式永磁同步电机为例,给出了这种方法的仿真结果,验证了这种方法的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机(PMSM) 无速度传感器 高频信号注入
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一种新型的感应电机速度辨识策略 被引量:2
8
作者 殷雄 韩瑞珍 +1 位作者 陈国定 姚玮 《基础自动化》 CSCD 2001年第6期25-27,共3页
介绍了一种基于神经网络的感应电机速度估计策略。应用反向传播算法的神经网络实时辨识电机速度 ,其目标函数是目标模型和神经网络模型输出之间差的平方和。速度作为神经网络的一个权值 ,通过反向传播算法来调节使之精确地跟踪实际的电... 介绍了一种基于神经网络的感应电机速度估计策略。应用反向传播算法的神经网络实时辨识电机速度 ,其目标函数是目标模型和神经网络模型输出之间差的平方和。速度作为神经网络的一个权值 ,通过反向传播算法来调节使之精确地跟踪实际的电机速度。 展开更多
关键词 感应电机 神经网络 无速度传感器 数学模型 系统辨识
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IPM同步电机扩展反电动势转子自测角研究 被引量:2
9
作者 陈玉海 刘北英 胡正寰 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2009年第2期21-23,共3页
基于低速运行区采用高频载波注入法和高速运行区采用扩展反电动势状态观测器法相结合的思想,提出内插式永磁(Interior Permanent Magnet,简称IPM)同步电机全速范围的无传感器驱动技术。在低速运行区,高频旋转电压注入后,检测与反电动势... 基于低速运行区采用高频载波注入法和高速运行区采用扩展反电动势状态观测器法相结合的思想,提出内插式永磁(Interior Permanent Magnet,简称IPM)同步电机全速范围的无传感器驱动技术。在低速运行区,高频旋转电压注入后,检测与反电动势有关的电流响应来获得转子位置信息;在高速运行区,通过与低速运行区无传感器控制技术的平滑切换,观测两相静止坐标系中扩展反电动势来获得转子位置信息。该方法不受电机参数和低频干扰的影响,具有较强的鲁棒性,实测结果验证了该方法的有效性和可行性,以此机理实现的无传感器转子位置观测器具有良好的静、动态性能。 展开更多
关键词 同步电机 转子/扩展反电动势 无传感器控制 位置估计
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基于UKF的永磁直线电机进给系统位置与速度估计 被引量:4
10
作者 余佩琼 陈子辰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期56-61,共6页
Unscented卡尔曼滤波器(UKF)在许多非线性估计及控制问题中取得了成功的应用。针对永磁直线同步电机(PMLSM)进给系统的特点,将UKF引入PMLSM的位置与速度估计中,建立了基于UKF的无位置传感器PMLSM进给系统。通过迭代搜索分析滤波器参数对... Unscented卡尔曼滤波器(UKF)在许多非线性估计及控制问题中取得了成功的应用。针对永磁直线同步电机(PMLSM)进给系统的特点,将UKF引入PMLSM的位置与速度估计中,建立了基于UKF的无位置传感器PMLSM进给系统。通过迭代搜索分析滤波器参数对UKF估计性能的影响,并对噪声方差阵参数进行了优化。分别对PMLSM有位置传感器进给系统和无位置传感器进给系统进行了仿真研究。仿真结果表明,UKF具有较高的估计性能,基于UKF的的无位置传感器PMLSM闭环控制系统在宽的速度范围内具有较好的速度响应特性,对初始位置误差具有较快的收敛特性。最后通过实验验证了UKF算法在PMLSM的状态估计中的有效性。 展开更多
关键词 UNSCENTED卡尔曼滤波 非线性估计 永磁直线同步电机 无位置传感器
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基于低通滤波补偿积分器的直驱型永磁风力发电机无位置传感器控制 被引量:3
11
作者 唐芬 金新民 +1 位作者 周啸 童亦斌 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期94-100,共7页
针对永磁直驱风力发电机的特点,本文采用一种基于低通滤波补偿积分器的无位置传感器零d轴电流控制技术.在论述该控制技术实现原理的基础上,深入分析了低通滤波补偿积分器特点,最后通过仿真和小功率直驱型永磁风力发电实验平台,验证了其... 针对永磁直驱风力发电机的特点,本文采用一种基于低通滤波补偿积分器的无位置传感器零d轴电流控制技术.在论述该控制技术实现原理的基础上,深入分析了低通滤波补偿积分器特点,最后通过仿真和小功率直驱型永磁风力发电实验平台,验证了其有效性.结果表明,该方法具有较好的稳态与转矩动态响应性能,且工程实现较为简单. 展开更多
关键词 永磁同步发电机 无位置传感器 直驱型风力发电 零d轴电流控制
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无速度传感器控制技术及其在大功率牵引传动中的应用研究 被引量:18
12
作者 丁荣军 桂卫华 《铁道学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期75-81,共7页
首先介绍在大功率电力牵引交流传动中,速度传感器在实际应用中存在故障率高的问题,总结了采用无速度传感器控制带来的诸多优点,接着分析了目前国外无速度传感器技术研究及其在轨道牵引传动中应用的现状,总结了异步电机转速在线估计的常... 首先介绍在大功率电力牵引交流传动中,速度传感器在实际应用中存在故障率高的问题,总结了采用无速度传感器控制带来的诸多优点,接着分析了目前国外无速度传感器技术研究及其在轨道牵引传动中应用的现状,总结了异步电机转速在线估计的常用方法,分析了各种方法的优缺点和应用前景。针对无速度传感器技术在轨道牵引传动中应用的主要难点——电动机带速度重投、零频附近稳定运行等进行分析,介绍了目前国外解决这几个难点的技术方案,总结了进一步提高转速估计精度的方法,预测了无速度传感器技术在轨道牵引传动中应用的前景。 展开更多
关键词 异步电机 电力牵引 无速度传感器 速度估计
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永磁直线同步电机无传感驱动系统全速范围位置估计新方法 被引量:2
13
作者 丁莉芬 刘大亮 +1 位作者 王桂荣 安小宇 《电机与控制应用》 北大核心 2017年第9期71-76,共6页
为了适应直线电机速度变化范围大的特点,针对永磁直线同步电机(PMLSM)无传感驱动系统中难以在全速范围内精确提取动子位置信息这一问题,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波法(EKF)和位置闭环观测器的复合新型位置估计算法。在电机起动与低速... 为了适应直线电机速度变化范围大的特点,针对永磁直线同步电机(PMLSM)无传感驱动系统中难以在全速范围内精确提取动子位置信息这一问题,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波法(EKF)和位置闭环观测器的复合新型位置估计算法。在电机起动与低速时采用EKF,在中高速时采用位置闭环观测器,在速度承接区域采用EKF和闭环观测器算法的加权复合,以实现PMLSM从起动到高速全速范围内高精度的位置估计。仿真试验结果表明,提出的方法在全速范围内能较准确地估计出电机的位置信息。 展开更多
关键词 永磁直线同步电机 无传感驱动系统 扩展卡尔曼滤波法 位置观测器
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无刷直流电动机控制中的几个技术问题分析 被引量:4
14
作者 马瑞卿 刘卫国 《微电机》 北大核心 2012年第5期77-79,共3页
在简要介绍无刷直流电动机应用现状的基础上,重点对无刷直流电动机在工业控制中面临的几个技术问题进行了讨论和分析,指出了目前依然存在的不足和今后的主要研究目标。
关键词 无刷直流电动机 正弦波驱动 无位置传感器控制
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基于TMS320F2808直接转矩控制系统的硬件设计实现 被引量:2
15
作者 高万兵 任一峰 +1 位作者 王忠庆 赵敏 《电气技术》 2009年第9期66-68,共3页
本文采用TMS320F2808芯片作为控制核心,完成了一个全数字化直接转矩控制硬件系统,克服了采用TMS320F2407A和TMS320F2812DSP作为直接转矩控制系统的处理器所存在的缺点,给出了电流、电压检测电路。实验结果表明,该系统作为无速度传感器... 本文采用TMS320F2808芯片作为控制核心,完成了一个全数字化直接转矩控制硬件系统,克服了采用TMS320F2407A和TMS320F2812DSP作为直接转矩控制系统的处理器所存在的缺点,给出了电流、电压检测电路。实验结果表明,该系统作为无速度传感器直接转矩控制策略的硬件平台,具有抗干扰能力强,电流电压保护措施良好,体积小,软件可移植性强等特点。 展开更多
关键词 直接转矩控制 TMS320F2808 电流电压检测 无速度传感器
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永磁无刷直流电机及其控制 被引量:264
16
作者 夏长亮 方红伟 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期25-34,共10页
无刷直流电机因其高效率、长寿命、低噪声及良好的机械特性等优点,在航空、军事、汽车、办公自动化、家用电器等行业内得到了广泛的应用。本文系统阐述了无刷直流电机的基本结构和工作特点,比较分析了无刷直流电机几种典型的驱动电路拓... 无刷直流电机因其高效率、长寿命、低噪声及良好的机械特性等优点,在航空、军事、汽车、办公自动化、家用电器等行业内得到了广泛的应用。本文系统阐述了无刷直流电机的基本结构和工作特点,比较分析了无刷直流电机几种典型的驱动电路拓扑结构。同时,对无刷直流电机的转矩波动抑制、无位置传感器控制、弱磁调速等技术进行了分析。最后,对其应用及未来发展趋势进行了探讨。 展开更多
关键词 无刷直流电机 驱动电路 转矩波动 无位置传感器控制 弱磁
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基于RBF神经网络的直驱式AMT无传感控制技术研究 被引量:4
17
作者 李强 李波 +2 位作者 李玉娇 葛文庆 谭草 《微电机》 北大核心 2020年第5期56-61,共6页
为提高直驱式AMT的结构紧凑性,降低制造成本,研究了一类基于电磁直线驱动装置的无传感控制技术。阐述了基于电磁直线驱动装置的自动变速器工作原理,针对其运动过程呈现强非线性特点,建立了基于RBF神经网络的位移预测仿真模型。以电磁直... 为提高直驱式AMT的结构紧凑性,降低制造成本,研究了一类基于电磁直线驱动装置的无传感控制技术。阐述了基于电磁直线驱动装置的自动变速器工作原理,针对其运动过程呈现强非线性特点,建立了基于RBF神经网络的位移预测仿真模型。以电磁直线驱动装置的电流、电压、输入轴的转速作为网络的输入特征,经过预测得到电磁直线驱动装置动子位移。预测位移值作为控制策略的参考,实现对直驱式AMT的换挡控制。使用直驱式AMT换挡试验台架完成换挡实验,实验结果显示在转动惯量0.04 kg·m^2,转速差400r/min的工况下,RBF神经网络预测精确度为93.8%,RMSE为97,MAPE为0.42%,可顺利实现换挡。基于RBF神经网络的无传感控制技术可应用于复杂直线运动的位移预测,具有重要的实际应用价值。 展开更多
关键词 电磁直线驱动装置 无位置传感器控制 RBF神经网络 直驱式AMT
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无刷直流电机换相转矩脉动的分析及其补偿方法 被引量:13
18
作者 张相军 陈伯时 +1 位作者 朱平平 雷淮刚 《电工技术杂志》 2000年第8期13-15,18,共4页
针对无机械位置传感器无刷直流方波电动机的换相转矩脉动问题 ,提出了一种新的补偿方法 ,给出了算式 ,并结合仿真和实验验证了所提方法的正确性和实用性。
关键词 无刷直流电机 换相转矩脉动 补偿方法
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基于SFDICT磁链位置积分器的直驱永磁风力发电机无传感器控制 被引量:1
19
作者 唐芬 金新民 +2 位作者 周啸 赵新 童亦斌 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期46-54,共9页
针对兆瓦级直驱永磁风力发电机的特点,采用一种基于带坐标变换的饱和反馈双积分器(SFDICT)磁链位置的无传感器控制技术。介绍了该技术的实现原理,分析了SFDICT在不同限幅值、不同谐波含量下的工作特性,提出了SFDICT在各限幅值下的误差... 针对兆瓦级直驱永磁风力发电机的特点,采用一种基于带坐标变换的饱和反馈双积分器(SFDICT)磁链位置的无传感器控制技术。介绍了该技术的实现原理,分析了SFDICT在不同限幅值、不同谐波含量下的工作特性,提出了SFDICT在各限幅值下的误差分析公式。在此基础上提出小限幅值加角度补偿法进行磁链位置估算,并对其进行了实验验证。结果表明,该方法可同时达到较佳的控制精度和较小的定子电流谐波,具有较好的转矩动、稳态跟踪性能,且工程实现较为简单。 展开更多
关键词 永磁风力发电机 无传感器控制 直驱型风力发电 积分器
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电力牵引异步电动机无速度传感器间接定子量控制 被引量:20
20
作者 尚敬 刘可安 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期22-27,共6页
在异步电动机等效电路模型基础上阐述间接定子量控制的数学关系,论述全速度区域的间接定子量控制方案及恒功弱磁区的动态弱磁方法。采用一种基于Luenberge观测器的转速自适应估计算法,构建无速度传感器间接定子量控制系统。针对在电力... 在异步电动机等效电路模型基础上阐述间接定子量控制的数学关系,论述全速度区域的间接定子量控制方案及恒功弱磁区的动态弱磁方法。采用一种基于Luenberge观测器的转速自适应估计算法,构建无速度传感器间接定子量控制系统。针对在电力牵引中无速度传感器控制系统必须能在异步电动机任何未知转速时重新投入工作,给出了一种初始转速自优化搜索算法。利用TMS320C31和TMS320F240构成的双微机控制系统,对所提出的方案实施了全数字化控制。试验结果表明,该无速度传感器间接定子量控制系统具有优异的动、静态性能。 展开更多
关键词 间接定子量控制 无速度传感器 异步电动机 电力牵引传动
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