基于BEMF的MRAS矢量控制系统速度辨识及其数字化实现

在基于全数字交流矢量的高性能感应电机控制系统中,精确检测转速是一个重要的技术难点,目前,传统的安装类似于编码器的速度传感器的调速方案正被无速度传感器矢量控制系统所代替。本文提出了一种基于BEMF(反电动势)的MRAS(模型参考自适应系统)矢量控制系统速度辨识方法及其数字化实现,通过仿真和实际的实验,验证了该方法的有效性,可以应用于电机实际运行中的转速估算。

基于母线电流的无刷直流电机换相位置优化策略

通过分析无刷直流(BLDC)电机换相位置与母线电流的关系,建立了母线电流与换相位置偏差的数学关系,在此基础上提出了一种无位置传感器无刷直流电机换相位置优化策略。该策略以控制绕组电流与反电动势(BEMF)同相位为目标,以换相位置补偿角为被控制量,以母线电流随换相角度的变化率作为偏差量,通过比例积分(PI)调节器调节电机换相位置;并且可以同时校正位置信号检测误差和绕组电感引起的相位偏差。通过实验验证了该策略可以准确、快速地找到最佳换相位置,有效提高电机运行效率。

基于dsPIC30F3010的无刷直流电动机控制系统设计

针对电机应用场合、体积缩小与节约成本等诸多问题,采用反电动势过零点检测方法,设计了基于dsPIC30F3010芯片的无刷直流电机无位置传感器控制系统。分析了dsPIC30F3010外围电路,逆变及其驱动电路,反电动势检测电路,电流采样与过流保护电路,开发了主程序和中速事件处理程序,并给出了电机正常运行时端电压的波形。实验结果表明系统能够控制电机顺利起动,而且实现了电机正确的换相和正常运行,证明了系统设计的可行性。

无刷直流电机反电势过零检测新方法

无位置传感器无刷直流电机在高速段时反电势信号过大,容易造成检测电路无法正常工作甚至损坏,而在较低速段时,反电势信号又难以有效检测。针对反电势过零检测在极端速段的问题,提出了一种反电势过零检测新方法。在三相采样等效电路上分别并联一组三极管控制的电阻分压开关电路,参考电机转速线性调节控制信号占空比,以此控制三极管通断,从而调节电阻分压开关电路阻值,可以避免高速时反电势幅值高于检测电路供电电压的危险。同时,根据控制信号占空比切换低速区与高速区反电势采样方式,能有效改善在低速区时反电势过零检测效果。实验结果表明,提出的反电势过零检测新方法能保证电机工作于更宽的转速范围内。

直流无刷电机无位置传感器控制中反电动势过零检测算法及其相位修正

针对具有梯形反电动势波形的直流无刷电机无位置传感器的控制 ,文章提出了一种软件实现的方法 ,给出了算法 ,并通过实验验证了这种方法的正确性和可行性。

BLDCM无速度传感器矢量控制速度估计方法

针对直流无刷电机(BLDCM)矢量控制系统无速度传器的问题,提出了一种带锁相环(PLL)滤波的Luenberger观测器的速度估计方法。根据两相静止坐标系下的同步电机方程,利用Luenberger观测器估算出反电动势分量;设计锁相环对反电动势中的噪声滤波,提高了速度及位置观测值的精度和抗干扰能力。在Matlab/Simulink平台上验证了该观测器的可行性。利用以STM32F103x为主控制器的变频空调实验平台,实现了提出的BLDCM无传感器矢量控制系统。实验结果表明:该方法能够在较宽的调速范围内准确地估计出速度及转子位置,系统稳态精度高、响应速度快,方法简单易实现,便于实际的工程应用。

仿生脉冲电磁场对去卵巢骨质疏松大鼠骨生物力学性能的影响

目的观察仿生脉冲电磁场 (BEMF)对去卵巢大鼠腰椎和股骨生物力学性能的影响。方法 6月龄雌性未孕Wistar大鼠 40只随机分为模型组 (A组 ) ,假手术组 (B组 ) ,BEMF治疗组 (C组 ) ,雌激素治疗组 (D组 )。A组、C组、D组行双侧卵巢切除术 ,B组行假手术。术后 8w ,D组肌肉注射苯甲酸雌二醇 ,0 .5mg/kg ,1次 /2w ;C组暴露于BEMF治疗 ,1h/d ,1次 /d。A组、B组作为对照组。治疗 10w后 ,用CHALLENGER双能X线骨密度测定仪活体测定大鼠腰椎、股骨骨密度后处死各组实验动物 ,取出第 3腰椎、右侧股骨用INSTRON 10 11生物力学测试机测定生物力学指标。结果BEMF治疗后 ,大鼠腰椎、股骨的结构力学 (最大位移、最大载荷、最大能量吸收 )和材料力学 (最大应力、最大应变、弹性系数 )均有改善 (P <0 .0 5 )。结论BEMF可改善去卵巢大鼠腰椎和股骨的生物力学性能 ,增强抗骨折能力。

仿生脉冲电磁场骨质疏松治疗系统的研制

介绍了仿生脉冲电磁场(BEMFs)治疗骨质疏松的原理,根据骨骼压电特性而模拟人体运动状态下骨骼产生的生物物理刺激信号,以人体最易发生骨质疏松的脊柱和股骨及周围骨骼肌作为治疗靶器官,通过床垫式人体形治疗器产生的BEMFS进行治疗。从硬件和软件2方面介绍了Union-2000型骨质疏松治疗系统的研制,主要技术特点,通过临床试验结果验证其疗效,并对结果进行了探讨。

船舶永磁同步电机全转速范围无位置传感器控制

针对单一的无位置传感器技术无法有效控制船舶永磁同步推进电机的问题,给出了一种可在全转速区域实现混合无位置传感器控制的策略,分析了传统反电动势法(back electromotive force,BEMF)的缺陷,提出了一种改进的带补偿校正的BEMF,并将流频比(I/F)控制策略应用于解决BEMF不能在零速和低速下使用的问题,为了保证开环起动的带载能力和可靠性,增加了转子预定位算法,最后,提出了一种融合过渡方案来解决2种算法之间的切换问题。仿真和实验结果表明,该算法提高了永磁同步电动机转子位置和转速估计的精度,解决了船舶电力推进永磁同步电机全转速范围无法实现无位置传感器控制的难题。

无位置传感器无刷直流电机位置检测与启动控制研究

针对无位置传感器无刷直流电机控制问题,提出利用反电动势过零检测法实现电机转子位置检测,并利用三段式启动法完成电机启动。将无刷电机三相绕组的端电压信号转换成数字信号,并推导出三相绕组端电压与未导通相反电动势的关系,通过计算解出反电动势的过零点。电机启动时先通过对指定相通电,确定转子的初始位置,进而由外同步加速状态切换到自同步状态。文章采用Labview软件搭建了电机启动控制系统仿真模型,最后通过仿真和试验验证了所提方案的有效性与可靠性。

一种新型的无刷直流电动机换相控制算法

在分析RC硬件滤波器及FIR数字滤波器的基础上,设计了反电动势过零硬件检测电路和软件检测算法,并利用Matlab拟合换相角的频率特性曲线将硬件预估和软件计算得到的结果按随电机运行频率变化的权重进行融合,得到与实际更吻合的换相角。使用DSP控制器实现该算法,能在各种频率下精确地控制BLDCM稳定运行。验证了该方法的合理性和有效性,为无位置传感器无刷直流电机的控制提供了一种新的方法。

无刷直流电机无传感器反电势过零检测及校正

鉴于定子绕组的反电势与转子位置的严格对应关系,提出了一种根据端电压得到反电势并进行校正,从而实现定子绕组换流的方法,并通过实验验证了这种方法的正确性和可行性。

空心杯无刷直流电机无位置传感器控制系统研究

一般的无刷直流空心杯电机绕组常采用三角形接法,当采用反电势法对其实行无位置传感器控制时,其控制方式与常用的星型接法电机有所不同。由此提出了一种新的反电势换相方法。实验结果证明该方法能使空心杯电机输出更大的电磁功率,转矩脉动更小。

高速无刷直流电机无传感器控制

介绍了一种高速无刷直流电机无传感器控制策略的特点,解决高速控制的难点。基于无刷直流电机无位置传感器反电动势过零检测法原理,及低通滤波理论设计了反电动势检测电路,提出了一种反电动势过零检测算法。围绕高速下逆变电路的保护,分析了MOSFET电路等效模型,对振荡电路的机理进行了深入研究,设计了逆变电路保护电路。最后利用STM32微控制器实现了高速无刷电机控制系统,通过实验验证了其有效性。

永磁无刷直流电动机反电势观测器比较与改进

具有非理想梯形波反电势的永磁无刷直流电机在直接转矩控制时必须实时计算反电势值以便估算转矩,计算可以由状态观测器完成。该电机采用六拍换相控制方式,在换相时观测器计算的反电势值与实际值差别较大,导致转矩估算不准。将四种状态观测器通过适当设计用于反电势计算并进行比较,指出反电势计算出现误差是因为观测器的反馈输入中只有电流观测误差的比例项。提出用比例积分观测器来消除这种误差,并利用通用结构观测器对比例积分观测器加以改进,使其适用于电机参数测量不准确的场合。以实际电机系统为观测对象,应用MATLAB编制相应的观测算法,计算结果表明,对反电势计算误差形成机理的分析正确,比例积分观测器及其改进型可以有效消除这种误差。

利用锁相环跟踪马达转速在微硬盘伺服写入中的应用

在众多与硬盘相关的技术中,硬盘伺服信息写入技术非常重要。在硬盘伺服信息写入的过程中要求磁碟转速要非常稳定。通过对硬盘主轴马达的反电动势与马达转速之间关系的分析,提出一种利用马达的反电动势信号跟踪马达转动速度变化,产生系统伺服写入时钟信号的方法。在此基础上建立适合的锁相环模型,根据实际情况选择参数并进行计算仿真。

永磁无刷直流电机无位置传感器控制方法研究

主要进行永磁无刷直流电机无位置传感器控制的前期理论研究。用Matlab7.1/Simulink建立基于端电压检测的无位置传感器模型仿真。并把其仿真结果和永磁无刷直流电机有位置传感器控制仿真结果进行对比。仿真结果表明:永磁无刷直流电机的无位置传感器矢量控制和带位置传感器控制相比亦具有良好的动态响应特性和速度控制特性。

一种基于DSC无刷直流电机无传感器新控制方法

介绍了一种基于DSC(数字信号控制器)无刷直流电机无传感器新控制方法,包括工作原理和系统组成。

无感无刷直流风机控制器的设计

针对低压无感无刷直流风机,提出“STM8S+PT2522”的架构来设计无刷直流风机控制器。设计了场效应管驱动、PT2522及STM8S外围电路,根据相电流波形及运行效果调试无刷直流电机所需的各项参数并固化进PT2522,STM8S可调整风机转速并得到电机的运行参数。设计完成的新型风机控制器集成度更高、噪音更小,目前已经用于实际生产中。

无刷直流电机反电动势过零检测及其相位补偿

针对进行无位置传感器无刷直流电机反电动势换相点的检测时"延迟30°换相原理"中相位移α角的允许取值范围窄、不利于实际工程应用的问题,采用一种"延迟90°-α换相原理",该换相方法不但算法简单、灵活,且相位移α角的允许取值范围宽,对由位置检测电路造成的相位滞后能够进行实时修正。实验结果验证了提出方法和理论分析的正确性和可行性。