基于线性正弦跟踪算法的PMSM无位置传感器研究

通过对脉振高频电压注入法下的内置式永磁同步电动机(IPMSM)模型进行分析,研究了一种改进的IPMSM无位置传感器控制策略。不同于传统高频信号注入法直接获取响应电流,该方法将线性正弦跟踪(LST)算法应用于高频响应电流中误差角的提取,可以省去幅值调制和低通滤波的环节。对LST算法的工作原理进行了分析,并对算法的稳定性进行了证明,基于该算法设计了线性正弦跟踪器。搭建了仿真平台,通过仿真分析验证了该方法的有效性,结果表明该方法能够快速准确得到转子位置信息。

一种正弦跟踪算法的电力信号分析方法

基于线性正弦跟踪的电力信号分析算法具有实现简单、自适应强等优点,算法本身的幅值和相角之间不存在非线性耦合关系;但算法是基于连续系统,不利于嵌入式应用。采用龙格-库塔的数值解法将连续时间系统的微分方程进行离散化处理,得到新的四阶龙格一库塔正弦跟踪算法,通过仿真详细分析了算法的各个参数对于算法性能的影响。

改进型LST的谐波检测方法分析

采用线性正弦跟踪(LST)的自适应谐波电流检测算法提高了谐波检测性能,但该算法中的误差分量的选取受到高次谐波的干扰,导致稳态误差是与高次谐波同频率的振荡信号。通过将低通陷波滤波器引进该算法中,反馈误差信号经过低通滤波器后抑制了高次谐波对算法性能的影响,根据劳斯-赫尔维茨稳定判据证明了算法的稳定性。理论分析和仿真结果表明,改进型算法解决了动态响应速度和稳态精度之间的矛盾。

高频电流注入单绕组无轴承磁通切换电机悬停及启动过程的无径向位移传感器控制

无轴承电机在悬停及启动过程始终需要保持稳定悬浮,准确获取转子径向位移信息是控制转子稳定悬浮的关键,传感器的使用易受环境影响,降低系统可靠性,并且增加系统成本。针对电机悬停及启动过程,提出一种基于高频电流注入的无径向位移传感器控制方法。首先,基于电机电感数学模型,建立当转矩平面注入高频旋转电流信号后,空间对称绕组中有效高频偏差电势幅值与转子径向位移的关系;接着,利用线性正弦跟踪器提取有效高频偏差电势幅值;然后,基于上述电势幅值与转子径向位移关系,构建转子径向位移观测器;最后,将观测位移与自抗扰控制策略相结合,构建高性能的无径向位移传感器控制策略。理论分析与实验结果验证所提方法的有效性。

考虑直流干扰条件下的变电站二次直流系统故障检测新算法

线性正弦跟踪器(linear sinusoidal tractor,LST)对于特定频率信号具有良好的幅频和相频特性,注入信号法的直流接地故障检测易受支路分布电容的影响。本文提出了一种基于离散LST算法的改进型变电站二次直流接地故障检测算法,分析了检测系统等效电路数学模型,将LST算法经过旋转变换,直接分离出LST算法检测到的交流电流信号中电阻电流以及对地等效电容电流值,通过对待测信号一阶微分滤除直流分量,调节跟踪器参数,分离出特定频率待测交流信号,根据接地电阻以及等效电容计算公式得到各支路接地电阻及对地电容。仿真结果表明,该算法能够克服分布电容对检测结果的影响,准确检测出接地故障。