基于复系数滤波反电势观测器的永磁同步电机无位置传感器控制

在众多无位置传感器控制方法中,低通滤波反电势观测器结构简单,参数整定容易,易于编程实现。但是该方法估计出的反电势会产生相位滞后,在估计永磁同步电机转子位置时即使进行了相位补偿,依然会存在较大的位置估计误差。针对这一问题,提出一种复系数滤波反电势观测器。该观测器只有一个参数需要调节,对于内置式和表贴式永磁同步电机具有统一的表达形式。此外该反电势观测器具有复系数滤波器的特点,在中心频率处无幅值衰减和相位滞后,可以不失真地提取出反电势信息。接着使用正交锁相环来处理获得的反电势信息,估算出电机的转子位置和速度。实验结果验证了该算法的有效性和可行性。

基于奇异摄动和滑模观测器反电势的直接驱动系统无传感器控制

利用奇异摄动双时间尺度分解理论将永磁直接驱动系统的数学模型分解成快变、慢变电气子系统,在这两个子系统中分别对电机位置和速度进行估计。文中提出了基于滑模观测的反电势位置估计法,仅利用便于测量的电压和电流,就能够估计出电机的磁极位置。实验结果表明,该方法能够基于DSP实现无传感器控制。

基于改进型滑模观测器的直驱PMSG矢量控制

在分析直驱永磁同步风力发电机数学模型的基础上,提出了基于滑模观测器(sliding mode observer,SMO)进行转子位置和速度估测的矢量控制方法,并对传统滑模观测器性能进行了改进:利用饱和函数替换不连续的开关函数,以削弱滑模观测器固有的抖振缺陷;另外,针对传统方法选用低通滤波器提取连续信号造成相位延迟的问题,构建出反电势观测器取代低通滤波器直接提取反电势信号,省略了相位补偿环节,改善了估测精度。通过对比仿真分析,证明该系统能准确估算转子位置和转速,有效削弱了抖振的影响,具有良好的动、静态性能。并进一步在实验室7.5 kw模拟实验平台上对此方案的可行性和有效性进行了验证,研究结果为直驱永磁风电系统无速度传感器的工程应用提供了有一定理论指导价值的参考。

基于改进滑模观测器的无刷直流电机无位置传感器矢量控制

本文针对正弦波反电动势的无刷直流电机(BLDCM),提出了一种基于改进滑模观测器的无位置传感器控制方法,实现了无刷直流电机在无位置传感器下的速度和电流双闭环矢量控制。改进的滑模观测器采用变滑模增益的符号函数构建电流观测器,反电势观测器提取反电动势估计值,并通过锁相环方式计算转速和位置。利用Matlab/Simulink搭建了BLDCM无位置传感器矢量控制系统仿真模型,仿真结果表明,该方案能够更好地实现BLDCM在中高速范围内的转子位置和转速估计。

永磁同步电机新型转子磁链滑模观测器

针对传统永磁同步电机反电势滑模观测器转子位置估计存在的信号抖振和相位滞后问题,提出一种以电机定子电流与转子磁链为状态变量的四阶新型转子磁链滑模观测器。首先,以电机定子电流与转子磁链为状态变量构建四阶状态方程,选取定子电流观测误差为滑模面构建转子磁链滑模观测器。其次,设计一种新型锁相环对转子位置和转速进行进一步估算,避免引入反正切函数和微分运算带来的位置估算不精确问题。实验结果验证了新型滑模观测器在位置估算精度和抖振抑制方面的优势。

基于无传感器的PMSM电流控制策略的研究

提出一种新型的滑模观测器,并分别研究在4种不同的电流控制策略下,基于该新型滑模观测器的PMSM伺服系统的控制问题。该新型滑模观测器引进了Sigmoid函数作为控制函数用来抑制抖振,并根据PMSM的反电动势模型构建了反电势观测器来提取所需的连续信号,因此取消了传统的一阶低通滤波器和相角补偿环节。为了对电机的转子位置和转速进行更加精确的估算,引入了转子位置锁相环结构。在Matlab/Simulink平台基础上建立了4种不同的电流控制策略,基于新型滑模观测器PMSM无位置传感器三闭环控制系统仿真模型,分别对反电动势估算、速度估算、位置估算和突加负载扰动进行了仿真分析。仿真结果表明,该新型滑模观测器在4种不同的电流控制策略下,对电机转子位置和转速的估算、电磁转矩以及定子三相电流有着不同的影响,验证了该新型滑模观测器算法的可行性。

无速度传感器式直线伺服系统及其应用

提出一种基于新型反电势扩展滑模观测器的直线速度软检测方法.以电流微分方程和反电势微分方程为观测模型,采用开关控制律,以实际电流和观测电流之间的误差为切换函数,反电势观测结果由一系列开关脉冲通过积分得到连续正弦信号,可直接用于速度的软检测.实验表明,PMLSM直线伺服系统可在其额定最大速度的10%以上实现无光栅尺的闭环控制运行,满足纠偏控制系统对执行速度的控制要求,在实际试用中达到预期目标.