基于改进型自调整轴系幅值收敛电流解调算法的旋转高频电压注入法 被引量：5

1

作者 麦志勤 肖飞 +2 位作者 刘计龙 张伟伟 连传强 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期2049-2060,共12页

应用于旋转高频电压注入法的自调整轴系幅值收敛(SFAC)电流解调算法简单实用,可实现静止工况下永磁同步电机转子初始位置高精度辨识。但分析发现,由于位置估计误差随转速变化而变化,该算法不适用于非零速区间。为此,提出一种改进型SFAC(... 应用于旋转高频电压注入法的自调整轴系幅值收敛(SFAC)电流解调算法简单实用,可实现静止工况下永磁同步电机转子初始位置高精度辨识。但分析发现,由于位置估计误差随转速变化而变化,该算法不适用于非零速区间。为此,提出一种改进型SFAC(ISFAC)电流解调算法。该算法在估计dq坐标系下对高频电流解调并构造转子位置误差信号,利用正序、负序高频电流相移等值异号的特性实现电流相移自动抵消,不仅省去复杂的位置误差补偿策略,而且将原SFAC算法的速度适用范围由零速区拓宽至非零速区。该文对SFAC算法的原理以及导致非零速区位置估计误差的原因进行分析,并介绍ISFAC算法的实现过程。最后利用RT-Lab平台对传统SFAC算法与ISFAC算法的位置估计性能进行对比验证。 展开更多

关键词 永磁同步电机 旋转高频电压注入法 电流解调 自调整轴系幅值收敛 无位置传感器控制

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基于旋转高频电压注入的六相串联三相永磁同步电机系统转子初始位置解耦观测 被引量：5

2

作者 陈涛 周扬忠 +1 位作者 屈艾文 钟天云 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期2073-2085,共13页

用一台逆变器驱动两台永磁同步电机串联系统,可以通过控制不同平面的电压矢量实现对两台电机的独立解耦控制。该文提出在一台六相逆变器的六相平面和三相平面下同时注入旋转高频电压信号,通过解调静止坐标系下电流响应的负序分量来分别... 用一台逆变器驱动两台永磁同步电机串联系统,可以通过控制不同平面的电压矢量实现对两台电机的独立解耦控制。该文提出在一台六相逆变器的六相平面和三相平面下同时注入旋转高频电压信号,通过解调静止坐标系下电流响应的负序分量来分别获得两台电机的转子初始位置角。同时为了提高观测精度,利用解调电流响应中正序分量所获得的误差角对解耦获得的转子初始位置角进行补偿。此外,对于六相串联三相永磁同步电机(PMSM)系统,考虑到系统中两台电机的浅磁饱和特性,在极性判断中利用了与传统单台永磁同步电机相反的结果来进行判断。根据该文所设计的旋转高频电压注入法,可以实现两台电机转子初始位置解耦观测。六相PMSM和三相PMSM的估计误差绝对值的平均值分别为3.72°和1.81°。最后,实验验证了所提观测算法的有效性。 展开更多

关键词 六相串联三相永磁同步电机(PMSM)系统 旋转高频电压 浅磁饱和 转子初始位置 解耦观测

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基于改进转子位置解调的旋转高频电压注入法 被引量：6

3

作者 何叶 胡红明 +1 位作者 杨皓东 杜晶玮 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第2期51-58,共8页

传统的旋转高频电压注入法中的数字滤波器无法兼顾动态响应速度和滤波精度,可移植性差且占用CPU的资源较多.针对该问题,提出基于改进转子位置解调的旋转高频电压注入法.仿真实验结果表明:陷波器对基频和高频信号均有很强的跟踪能力;转... 传统的旋转高频电压注入法中的数字滤波器无法兼顾动态响应速度和滤波精度,可移植性差且占用CPU的资源较多.针对该问题,提出基于改进转子位置解调的旋转高频电压注入法.仿真实验结果表明:陷波器对基频和高频信号均有很强的跟踪能力;转速突变后,该文改进方法的转速估计误差及角度估计误差均小于传统方法对应的误差;负载转矩突变后,该文改进方法的转速估计误差及角度估计误差均小于传统方法对应的误差.因此,该文改进方法具有有效性. 展开更多

关键词 旋转高频电压注入 数字滤波器 陷波器 降阶广义积分器

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基于估计位置反馈电流解调算法的改进型高频旋转电压注入无位置传感器控制策略 被引量：23

4

作者 麦志勤 刘计龙 +2 位作者 肖飞 李科峰 郑云波 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期870-881,891,共13页

高频旋转电压注入法是一种常用的永磁同步电机零低速区转子位置估计方法,其电流解调通常采用同步轴系高通滤波器(SFHF)算法实现,但不足之处在于,不仅电流解调过程复杂,而且位置估计误差随转速的变化而变化。为此,提出一种基于估计位置反... 高频旋转电压注入法是一种常用的永磁同步电机零低速区转子位置估计方法,其电流解调通常采用同步轴系高通滤波器(SFHF)算法实现,但不足之处在于,不仅电流解调过程复杂,而且位置估计误差随转速的变化而变化。为此,提出一种基于估计位置反馈(EPF)的电流解调算法。一方面,利用EPF电流解调算法设计高效的位置误差补偿策略,消除转速对位置估计精度的影响;另一方面,采用该电流解调算法后系统具有独立的位置估计环路,通过在位置环采用陷波器(NF)对谐波成分陷波,有效地扩展了位置环闭环带宽,从而提高了高动态加减速工况的位置估计精度。该文回顾传统高频旋转电压注入法的实现过程,详细介绍EPF电流解调算法以及位置估计误差补偿策略,并分析利用NF对位置环带宽进行扩展的原理。最后搭建永磁同步电机实验平台对所提策略进行实验验证。 展开更多

关键词 永磁同步电机 高频旋转电压注入法 同步轴系高通滤波器 电流解调 估计位置反馈

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基于旋转高频信号法的IPMSM无位置传感器控制 被引量：32

5

作者 于艳君 柴凤 +1 位作者 欧景 高宏伟 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期26-31,共6页

研究了一种利用旋转高频电压信号实现内置式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器控制的方法。利用α-β轴系下的高频电流响应峰值表达式中的位置信息实现对转子空间凸极位置的检测;并通过跟踪高频电流矢量最大幅值所对应的相位角实现对转... 研究了一种利用旋转高频电压信号实现内置式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器控制的方法。利用α-β轴系下的高频电流响应峰值表达式中的位置信息实现对转子空间凸极位置的检测;并通过跟踪高频电流矢量最大幅值所对应的相位角实现对转子磁极极性的辨别,进而构建了完善的转子位置观测器模型。基于此构建了IPMSM的矢量控制系统,分析了系统实现时的信号处理及死区补偿措施,并进行了仿真和实验研究。结果表明:该位置观测器能够有效实现对转子位置的估算,基于此观测器设计的IPMSM矢量控制系统具有良好的稳态和动态性能。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 矢量控制 无位置传感器控制 旋转高频电压信号

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两种高频信号注入法无传感器运行分析对比 被引量：15

6

作者 樊生文 李雷 郑春雨 《控制工程》 CSCD 北大核心 2017年第10期2093-2098,共6页

介绍了两种高频信号注入法的应用场合,分析了二者转子位置检测的原理,指出了二者的不同与实现技术的关键,通过仿真和实验的对比结果表明两种方法都能在低速下有效地实现转子位置的自检测,不依赖电机的参数与工况,具有较强的鲁棒性。采... 介绍了两种高频信号注入法的应用场合,分析了二者转子位置检测的原理,指出了二者的不同与实现技术的关键,通过仿真和实验的对比结果表明两种方法都能在低速下有效地实现转子位置的自检测,不依赖电机的参数与工况,具有较强的鲁棒性。采用旋转高频电压信号注入法的系统,难点在于对不同速度下对转子位置估算角进行补偿,结构虽然复杂,但易于实现与调试。采用脉振高频电压信号注入法的调速系统结构简单,但对调节器参数敏感,如何根据系统参数整定调节器参数是该系统实现的关键。 展开更多

关键词 永磁同步电机 旋转高频电压注入 脉振高频电压注入 转子位置自检测

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基于ADE优化的IPMSM全速域无传感器控制 被引量：1

7

作者 姚国仲 郝剑 +3 位作者 王贵勇 李涛 董文龙 詹益嘉 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第5期105-108,112,共5页

为了实现内置式永磁同步电机(IPMSM)全速域的无传感器控制和切换速域的平滑过渡,提出了一种基于自适应差分进化(ADE)算法优化的复合控制方法。分别在零低速域、中高速域采用旋转高频电压注入法和滑模观测器法来对电机转速和转子位置进... 为了实现内置式永磁同步电机(IPMSM)全速域的无传感器控制和切换速域的平滑过渡,提出了一种基于自适应差分进化(ADE)算法优化的复合控制方法。分别在零低速域、中高速域采用旋转高频电压注入法和滑模观测器法来对电机转速和转子位置进行估算,并在切换速域采用基于ADE算法的权重系数优化法来实现上述两种控制方法的平滑切换,从而实现IPMSM全速域无传感器控制。仿真结果表明:提出的复合控制方法能够实现电机全速域的无感控制和切换速域的平滑过渡,且具有良好的稳定性。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 自适应差分进化算法 旋转高频电压注入法 滑模观测器

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基于参数辨识的低速永磁同步电机MTPA控制策略 被引量：1

8

作者 蒯松岩 吴文扬 +2 位作者 卓金亮 魏伟 王玺凯 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第4期46-52,共7页

在永磁同步电机运行过程中,由于铁芯材料磁导率呈非线性变化而导致电感变化,继而在最大转矩电流控制比(MTPA)控制下出现固有的计算参数与实际参数不匹配现象,严重影响了电机的动态性能和运行工况下的稳定性。针对这一现象,该文采用高频... 在永磁同步电机运行过程中,由于铁芯材料磁导率呈非线性变化而导致电感变化,继而在最大转矩电流控制比(MTPA)控制下出现固有的计算参数与实际参数不匹配现象,严重影响了电机的动态性能和运行工况下的稳定性。针对这一现象,该文采用高频注入原理,通过对高频注入产生的响应信号解调辨识得到实时的电感参数,然后令辨识得到的电感参数参与到MTPA计算中,保证了参数辨识的准确性和电机运行的稳定性,避免了最大转矩电流控制参数与电机不匹配导致的失控问题。最后,采用DSP LAUNCHXL-F28379D为控制核心的实验平台对所提方法进行了验证,实验结果表明该方法能够有效辨识电感参数并实现最大转矩电流控制。 展开更多

关键词 内埋式永磁同步电机 旋转高频电压注入 参数辨识 最大转矩电流比

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IPMSM全速域无位置传感器控制策略 被引量：1

9

作者 诸德宏 赵铭钰 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第3期96-100,共5页

为了实现内置式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器系统全速域运行,提出一种改进型IPMSM复合控制策略。首先,在零低速域选用高频旋转电压注入法实现对电机转速和转子位置的估计;其次,在中高速域,为了削弱传统滑模观测器中开关函数造成的... 为了实现内置式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器系统全速域运行,提出一种改进型IPMSM复合控制策略。首先,在零低速域选用高频旋转电压注入法实现对电机转速和转子位置的估计;其次,在中高速域,为了削弱传统滑模观测器中开关函数造成的系统抖振问题,构造新型超螺旋滑模观测器,提高系统的观测精度;最后,引入差分进化算法优化过渡速域权重系数,实现不同观测方法间的合理切换,完成全速域下转子位置和转速的高精度辨识。研究结果表明,所提算法能够实现电机全速域运行,且具有良好的动态性能。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 无位置传感器 旋转高频电压注入 二阶滑模观测器 差分进化算法

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无刷励磁同步电机无位置传感器起动控制 被引量：13

10

作者 钱东祥 魏佳丹 +2 位作者 周波 张坤 唐国芬 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期477-485,共9页

针对无刷励磁同步电机应用于飞机变频交流电源起动控制时,需要安装位置传感器带来了系统结构复杂、可靠性降低并且该传感器利用率低等问题,提出一种适用于无刷励磁同步电机的无位置传感器起动控制技术。通过向主电机注入旋转高频电压信... 针对无刷励磁同步电机应用于飞机变频交流电源起动控制时,需要安装位置传感器带来了系统结构复杂、可靠性降低并且该传感器利用率低等问题,提出一种适用于无刷励磁同步电机的无位置传感器起动控制技术。通过向主电机注入旋转高频电压信号,判定转子位置信息,结合反电势极性判定法对位置角进行校正。起动阶段根据旋转高频电压信号产生的高频电流响应中的位置信息,解析转子位置信号,结合矢量控制策略起动无刷励磁同步电机。仿真和实验结果表明,该方法具有良好的位置估计精度,能够满足无刷励磁同步电机起动控制系统的要求,实现电机顺利平稳起动。 展开更多

关键词 无刷励磁同步电机 变频交流电源系统 无位置传感器 旋转高频电压信号 反电势极性判别

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基于算法融合模糊微分积分滑模的无速度传感器永磁同步电机运行研究 被引量：5

11

作者 刘芳璇 崔晶 李益民 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第10期93-96,100,共5页

为研究永磁同步电机(PMSM)在无速度传感器工况下的速度跟踪估计,以PMSM的工作原理为基础,建立了内埋式PMSM的数学模型。基于模糊微分积分滑模(FDI-SMC)鲁棒性强的优点,提出了在鱼群-蚁群(AFSA-ACA)融合算法优化滑模控制器参数条件下采... 为研究永磁同步电机(PMSM)在无速度传感器工况下的速度跟踪估计,以PMSM的工作原理为基础,建立了内埋式PMSM的数学模型。基于模糊微分积分滑模(FDI-SMC)鲁棒性强的优点,提出了在鱼群-蚁群(AFSA-ACA)融合算法优化滑模控制器参数条件下采用旋转高频电压注入法对电机转速进行估计的无速度传感器控制方案,并分析了电机在高低速运行时特点。仿真结果表明,采用融合算法优化控制器结构参数并结合高频注入法的模糊微分积分滑模控制系统在高、低速工况下运行时稳定可靠,并具有较好的鲁棒性,能够实现速度跟踪估计。 展开更多

关键词 永磁同步电机 模糊微分积分滑模控制 鱼群-蚁群算法 旋转高频电压注入法 无速度传感器

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内置式永磁同步电机转子初始位置检测方法 被引量：6

12

作者 刘庆飞 《电源学报》 CSCD 2017年第1期132-137,共6页

针对无位置传感器内置式永磁同步电机的转子初始位置检测问题,提出一种基于旋转高频电压注入法和恒定磁场定位法的永磁同步电机转子初始位置检测方法。基于凸极跟踪的原理,通过注入旋转高频电压信号的方法获得估计转子位置,在此基础上,... 针对无位置传感器内置式永磁同步电机的转子初始位置检测问题,提出一种基于旋转高频电压注入法和恒定磁场定位法的永磁同步电机转子初始位置检测方法。基于凸极跟踪的原理,通过注入旋转高频电压信号的方法获得估计转子位置,在此基础上,采用恒定磁场定位法对估计转子位置的磁极极性进行判断,实现对估计转子位置的极性校正,并且补偿估计转子位置的偏移误差,从而得到转子初始位置。在实验平台上进行了实验验证,实验结果表明文中提出的方法能够快速且准确地检测出转子初始位置,实现永磁同步电机无位置传感器可靠起动。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 旋转高频电压信号注入 恒定磁场定位法 转子初始位置

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内置式永磁同步电机转子初始位置估计方法 被引量：41

13

作者 王高林 杨荣峰 +2 位作者 于泳 徐壮 徐殿国 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期56-60,共5页

针对无位置传感器永磁同步电机控制系统起动运行困难的问题,提出一种基于混合信号注入的内置式永磁同步电机改进转子磁极初始位置估计方法。采用注入高频旋转电压信号的方法检测磁极位置,设计一种通过PI跟踪观测器对所构建磁极位置误差... 针对无位置传感器永磁同步电机控制系统起动运行困难的问题,提出一种基于混合信号注入的内置式永磁同步电机改进转子磁极初始位置估计方法。采用注入高频旋转电压信号的方法检测磁极位置,设计一种通过PI跟踪观测器对所构建磁极位置误差信号进行控制的方案,当误差调节至零时将获得磁极位置初判值,降低了算法的复杂性。以磁极位置初判值为矢量角,往定子绕组注入2个方向相反的脉冲电压矢量,通过比较直轴电流大小可以简单、有效地判断出磁极极性,实现对位置初判值进行校正,从而获得转子初始位置估计值。应用所提出的估计方法对一台22kW内置式永磁同步电机进行实验,得到转子位置电角度平均估计误差为4.6°。 展开更多

关键词 永磁同步电机 转子初始位置估计 混合信号注入 高频旋转电压信号 脉冲电压矢量

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六相串联三相双PMSM驱动系统低速区转子位置角高精度解耦观测研究 被引量：1

14

作者 陈涛 周扬忠 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期265-276,共12页

静止坐标系下通过控制不同平面的电压矢量可以实现六相串联三相PMSM系统中两台电机的独立解耦控制。基于此,在静止坐标系下六相平面和三相平面同时注入旋转高频电压,通过解调对应平面高频电流的负序分量,解耦获得两台电机的转子位置角... 静止坐标系下通过控制不同平面的电压矢量可以实现六相串联三相PMSM系统中两台电机的独立解耦控制。基于此,在静止坐标系下六相平面和三相平面同时注入旋转高频电压,通过解调对应平面高频电流的负序分量,解耦获得两台电机的转子位置角初步观测值。为了补偿定子电阻、转速和滤波器对观测带来的误差,利用高频电流正序分量中误差角信息与转速前馈相结合的补偿方法,对转子位置角观测值进行补偿。实验结果表明,六相和三相电机稳态转子位置角观测误差绝对值的平均值为0.146和0.106 rad,动态下最大误差为0.2 rad;基于观测的转子位置角构建的无位置传感器直接转矩控制系统低速各种运行工况性能优越。 展开更多

关键词 六相串联三相PMSM系统 旋转高频电压 前馈补偿 解耦观测 转子位置角观测

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带有长电缆的永磁同步电机无传感器速度控制 被引量：4

15

作者 李练兵 王佳 +3 位作者 李铎 何桂欣 张金龙 孙坤 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期32-40,共9页

在采油过程中,潜油泵需要拖拽长功率电缆工作在500~2000 m的井下,由于电机的阻抗与动力电缆阻抗匹配问题会在电机端产生高于直流母线电压两倍的过压,而且井下工作环境复杂,电磁干扰严重,不适合安装位置传感器等精密器件。为了解决这些问... 在采油过程中,潜油泵需要拖拽长功率电缆工作在500~2000 m的井下,由于电机的阻抗与动力电缆阻抗匹配问题会在电机端产生高于直流母线电压两倍的过压,而且井下工作环境复杂,电磁干扰严重,不适合安装位置传感器等精密器件。为了解决这些问题,并满足低速大扭矩工况的要求,提出了一种用于潜油泵的永磁同步电动机无传感器控制方法。设计了基于高频旋转电压注入的凸极永磁同步电机无传感器控制方法,并提出了一种基于长电缆模型的电机端子电压/电流观测器,通过采集逆变器端的电压、电流来估计电机端电压、电流的实际值。采用三电平逆变器通过长动力电缆为永磁同步电机潜水泵提供能量,相比于两电平逆变器,可以有效抑制电机端子过电压,能够有效降低电机产生的热量,减少采油时的能源消耗。通过对整个系统建模,利用仿真软件对控制算法进行了验证。 展开更多

关键词 三电平逆变器 旋转高频电压注入 永磁同步电机 长动力电缆 无传感器控制 深井潜油泵

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内置式永磁同步电机转子初始位置检测方法 被引量：2

16

作者 廖晓文 刘桂雄 《中国测试》 CAS 北大核心 2015年第8期103-106,共4页

内置式永磁同步电机(IPMSM)转子磁极初始位置检测准确度对电机启动性能的影响非常关键。在推导高频旋转电压注入法正序、负序响应电流基础上,提出一种利用两路新型跟踪微分器(NTD)输出信号相位差求解转子磁极初始位置的新方法。该方法无... 内置式永磁同步电机(IPMSM)转子磁极初始位置检测准确度对电机启动性能的影响非常关键。在推导高频旋转电压注入法正序、负序响应电流基础上,提出一种利用两路新型跟踪微分器(NTD)输出信号相位差求解转子磁极初始位置的新方法。该方法无需PI调节器或龙贝格观测器,仅涉及母线电压、高频信号电角度及交、直轴电感4个参数。实验结果表明该方法可使转子磁极初始位置在4 ms内收敛到真实值附近,最大估计误差0.082 rad。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 转子初始位置 新型跟踪微分器 高频旋转电压注入

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