基于高频注入法的船舶电推PMSM低速域转子位置估计

为进一步提高电力推进船舶用永磁同步推进电机在转子位置传感器发生故障情况下的可靠性,采用无位置传感器控制技术估计的转子位置来实现推进电机的闭环控制。在分析电力推进船舶系统结构的基础上,根据三相永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)的矢量控制原理,在低速域范围内采用基于高频注入法的转子位置估计算法,在两相静止坐标系中以高频响应电流作为调制信号对高频响应电流进行处理,经过低通滤波后,采用外差法构建转子位置误差信号,再提取转子d轴位置,利用磁路饱和效应判断转子NS极性。在仿真软件MATLAB/Simulink中对该算法在电力推进船舶永磁同步电动机控制系统中进行验证。验证结果表明:基于高频注入法的无位置传感器控制技术在电力推进船舶PMSM低速范围可准确地估计转子位置。

基于转矩扰动估计的电机反馈线性化控制

根据永磁同步电动机的非线性动态数学模型,采用直接反馈线性化控制方法,实现了永磁同步电动机系统的输入输出线性化。通过此方法设计的速度跟踪控制,在保证整个闭环系统稳定的情况下,提高速度跟踪的快速性。另外在此基础上,采用了负载转矩扰动观测器,减小了负载扰动对速度的影响。仿真表明,反馈线性化控制设计简单,有很好的速度跟踪性能。

永磁同步电机转矩估计电压模型改进研究

分析了永磁同步电机转矩估计电压模型纯积分器法和低通滤波器法的特点和不足,提出了转矩估计饱和负反馈法,并运用MATLAB-Simulink软件构建模型进行仿真。研究表明,饱和负反馈法估计的转矩波动性更小,收敛性更好,验证了该方法的有效性。