基于线反电势的无刷直流电机无位置传感器控制方法

针对无刷直流电机利用霍尔位置传感器换相所带来的弊端,分析了无刷直流电机的工作原理,建立了无刷直流电机的数学模型,给出了一种基于线反电势的无刷直流电机无位置传感器控制方法,不需要电机提供中线,仅需使用一路电压信号即可有效计算出转子位置信息,进而完成无刷直流电机的可靠换相。实验结果表明,所给出的方法能够有效实现无刷直流电机的无位置传感器控制。

高真空分子泵驱动实验分析

研究低粒子阀粒度检测平台使用的小型复合分子泵驱动技术,设计分子泵驱动器的关键硬件电路并在实验平台对控制方法进行验证以实现分子泵的稳定驱动。采用无位置传感器的永磁无刷直流电机作为高真空分子泵的动力源,在现有的电机驱动和停机控制策略上应用转子位置预定位方法及转子位置检测的线反电势过零法。研究设计得到了一种适用于高转速真空泵驱动领域的高真空分子泵驱动方法,实现了分子泵的稳定驱动。

基于改进型滑模观测器的无刷直流电机无位置传感器控制

为实现无刷直流电机(brushless DC motor,BLDCM)无位置传感器控制,该文提出一种改进型的线反电势滑模观测器,为减少系统的抖振,该观测器引入了一种光滑的双曲正切函数,使得控制系统不必外加低通滤波器和相位补偿模块就可以获得平滑的线反电动势估计值,进而避免了反电势估计值的相位滞后。文中将估计得到的线反电势信号对应为3个虚拟霍尔信号,直接获得6个离散的换相信号,从而无需固定相移电路和相移角的计算。仿真和实验表明,该文所提出的方法能够准确估计BLDCM的线反电动势,实现了BLDCM无位置传感器控制。

基于二阶滑模观测器的无刷直流电机转子位置估计

针对一阶滑模观测器(F-SMO)存在的抖振和相位延迟问题,提出了基于二阶滑模观测器(S-SMO)的线反电势(LBEMF)估计策略,将不连续控制作用在滑模变量的高阶微分上,采用超螺旋算法设计控制率,能较好地削弱抖振,得到连续光滑且无滞后的反电势估计值.针对相反电势法存在的相移问题,采用线反电势过零点直接作为换相点的换相策略.仿真和实验结果表明,所提策略能够准确估计无刷直流电机线反电势,获得准确的转子位置换相点,实现无刷直流电机的无位置传感器控制.

基于端电压平均值和准滑模观测器的无刷直流电机控制

无位置传感器控制是未来的发展趋势。为了提高无刷直流电机无位置传感器控制系统的精确度,提出了一种基于端电压平均值的线反电势准滑模观测器。为了减小传统滑模观测器存在的抖振,该观测器引入一种具有边界层的饱和函数,并采样端电压的平均值。该控制策略不需要滤波电路和相位补偿模块就能得到线反电势,而且以线反电势作为换相信号能消除以相反电势作为换相信号滞后30°电角度的问题。通过得到的线反电势对应虚拟的霍尔信号从而确定换相信号。与传统的滑模控制方法相比,该方法具有转矩脉动小、响应速度快等优点。仿真和实验结果证明了该方法的可行性和正确性。

无位置传感器无刷直流电机最大转矩控制

超前或滞后换相会造成无刷直流电机(BLDCM)输出转矩的减小和系统效率的降低。以平均电磁转矩最大化为目标,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波算法的无刷直流电机最佳换相时刻估算方法。该方法建立了平均电磁转矩与换相时刻的数学模型,分析了线反电势与最佳换相时刻的关系,构造了能够在线辨识线反电势的卡尔曼滤波器。仿真和实验结果验证了上述无位置传感器控制策略的有效性。

基于扩展卡尔曼滤波观测器的无刷直流电机无位置传感器控制系统研究

为了解决无刷直流电机无位置传感器控制中传统反电势法存在的系统噪声和测量误差导致观测不准确的问题,提出一种基于扩展卡尔曼滤波观测器的无刷直流电机无位置传感器控制,该方法运用扩展卡尔曼滤波器得到的线反电势对无刷直流电机的转子速度和转子的位置进行估计。Matlab仿真和实验结果表明,基于扩展卡尔曼滤波观测器所获得的无刷直流电机的转速和位置信号误差小,精度高,应用于无刷直流电机无位置传感器系统时运行稳定,具有良好的稳态与动态性能,抗干扰能力强。