基于LESO的PMSM转子位置估算误差补偿方法 被引量：3

1

作者 赖纪东 李永强 +1 位作者 苏建徽 周晨光 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期232-239,共8页

高速永磁同步电机运行中,转子位置精确与否确定了系统运行性能优劣,对于只补偿一拍滞后和零阶保持器引起的角度误差,以及通过与前馈解耦做差获得误差角进行补偿的方法,在精度和动态性等方面性能欠佳。为此,通过分析转子位置估算误差产... 高速永磁同步电机运行中,转子位置精确与否确定了系统运行性能优劣,对于只补偿一拍滞后和零阶保持器引起的角度误差,以及通过与前馈解耦做差获得误差角进行补偿的方法,在精度和动态性等方面性能欠佳。为此,通过分析转子位置估算误差产生原因,推导出误差角的通用型数学模型,提出一种基于线性扩张状态观测器(LESO)的转子位置估算误差补偿方法。基于推导模型设计出一种可提取转子位置误差角的LESO,并采用获得的转子位置误差角进行补偿。此转子位置误差角估算考虑了不同类型非理想因素的影响,以及动态过程中电感电压项对误差角的影响,精度高、动态性好。最后搭建系统实验平台,实验结果表明所提转子位置估算误差补偿方法在精度和动态性方面具有优势。 展开更多

关键词 永磁同步电机 转子位置估算误差 角度补偿 线性扩张状态观测器

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基于励磁机定子直轴电流定点采样的航空多级式起动/发电机低速段转子位置估算方法 被引量：2

2

作者 张小科 焦宁飞 +3 位作者 毛帅 刘卫国 高昕 樊昱琨 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第15期6169-6180,I0028,共13页

航空多级式起动/发电机起动时,需要准确的主电机转子位置,而位置传感器受体积、重量等制约,需要开展转子位置估算研究。该文基于多级式电机结构特征,通过分析转子位置在主励磁机定子电流中的表征,提出一种基于两相励磁机定子直轴电流定... 航空多级式起动/发电机起动时,需要准确的主电机转子位置,而位置传感器受体积、重量等制约,需要开展转子位置估算研究。该文基于多级式电机结构特征,通过分析转子位置在主励磁机定子电流中的表征,提出一种基于两相励磁机定子直轴电流定点采样的低速段转子位置估算方法。该方法在起动时分三步实施:首先,实时采集主励磁机定子两相电流,并变换到定子磁场同步旋转dq坐标系;其次,对直轴电流定点采样,提取包含转子位置信息的正余弦信号,通过锁相环获得主励磁机转子位置增量;然后,结合主电机与主励磁机同轴安装特征及主电机初始位置,获取主电机实时转子位置,并实现低速段无位置传感器起动。该方法无需高频信号注入和滤波器,不依赖主电机凸极性且锁相环鲁棒性强。最后,实验验证了所提方法的有效性和较高的估算精度。 展开更多

关键词 航空多级式起动/发电机 两相励磁机 定点采样 转子位置估算

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电感参数对IPMSM转子位置估算的影响 被引量：5

3

作者 于艳君 柴凤 +1 位作者 高宏伟 程树康 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期60-64,71,共6页

在低速和零速情况下,内置式永磁同步电机(IPMSM)的无位置传感器控制通常基于高频电压注入法,利用电机d、q轴电感的不同来实现。定子电流的变化会造成d、q轴电感的变化,进而影响电机转子位置的估算精度。研究了一种基于PWM高频载波信号... 在低速和零速情况下,内置式永磁同步电机(IPMSM)的无位置传感器控制通常基于高频电压注入法,利用电机d、q轴电感的不同来实现。定子电流的变化会造成d、q轴电感的变化,进而影响电机转子位置的估算精度。研究了一种基于PWM高频载波信号的转子位置估算方法,以10极/12槽IPMSM样机为例,分析了磁饱和及交叉耦合对电机电感参数及转子位置估算的影响,建立了考虑磁饱和及交叉耦合情况下的内置式永磁同步电机模型,并构建了系统的仿真模型和实验平台。仿真和实验结果证明了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 转子位置估算 电感参数 饱和凸极性 交叉耦合凸极性

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虚拟电流注入法在线补偿转子位置估算误差 被引量：2

4

作者 彭威 乔鸣忠 +2 位作者 蒋超 高键鑫 卢希浩 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期94-101,共8页

旋转高频注入法能估计永磁同步电机零速和低速时的转子位置,但在转子磁极位置解调过程中滤波器的使用会带来较大估算误差。提出虚拟电流注入法来在线补偿转子位置误差,基于估算的转速,构造与负序响应电流同频率的虚拟电流,经过与负序电... 旋转高频注入法能估计永磁同步电机零速和低速时的转子位置,但在转子磁极位置解调过程中滤波器的使用会带来较大估算误差。提出虚拟电流注入法来在线补偿转子位置误差,基于估算的转速,构造与负序响应电流同频率的虚拟电流,经过与负序电流完全相同的解调,得到的虚拟电流相位与解调前相位的差值补偿估算的转子位置。分析比较了注入旋转电压导致的实际转速波动和正序响应电流引起的估算转速波动对误差补偿效果的影响,并利用低通滤波器来改善补偿效果。仿真和实验验证了所提方法在电机处于不同状态时对转子位置误差补偿的效果。 展开更多

关键词 旋转高频注入 转子位置估算误差 虚拟电流注入 在线误差补偿

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基于模糊推理规则的开关磁阻电机转子位置估算研究

5

作者 王向 高颖 苏春建 《燕山大学学报》 CAS 2006年第6期518-521,共4页

由于电机间接转子位置角度估计方法中存在一定误差,采用一般的控制策略难以实现电机性能的良好控制。为了提高电机的转速控制精度和抑制转矩脉动,在分析开关磁阻电机的非线性数学模型的基础上,研究了模糊转子位置估算方法,提出了一种新... 由于电机间接转子位置角度估计方法中存在一定误差,采用一般的控制策略难以实现电机性能的良好控制。为了提高电机的转速控制精度和抑制转矩脉动,在分析开关磁阻电机的非线性数学模型的基础上,研究了模糊转子位置估算方法,提出了一种新的无位置传感器转子位置估算方法:基于模糊推理规则的转子位置估算,并对此方法的误差信号进行了分析。 展开更多

关键词 转子位置估算 开关磁阻电机 模糊推理规则

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基于励磁电压方波调制的三级式同步起动/发电机转子初始位置估算方法 被引量：2

6

作者 张小科 刘卫国 +2 位作者 焦宁飞 毛帅 姚普 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期4073-4081,I0027,共10页

现有基于高频注入的三级式同步起动/发电机转子初始位置估算方法由于高频衰减,面临失效风险。该文基于主电机定转子互感,提出一种“基于励磁电压方波调制的三级式同步起动/发电机转子初始位置估算方法”,将励磁电压作为载波,用低频方波... 现有基于高频注入的三级式同步起动/发电机转子初始位置估算方法由于高频衰减,面临失效风险。该文基于主电机定转子互感,提出一种“基于励磁电压方波调制的三级式同步起动/发电机转子初始位置估算方法”,将励磁电压作为载波,用低频方波对其进行调制后,提取主电机定子侧低频响应电流用于转子初始位置估算。定子逆变器三相下管导通状态下,该方法分为2步:首先对励磁电压进行低频方波调制,采集主电机定子低频感应电流用于转子初始位置预估算;其次,由预估算初始位置,判断励磁电压断电前后相关电流特征,得到包含磁极信息的最终初始位置。所提方法通过虚拟角度变换和方差对采集低频电流进行处理。实验表明所提方法具有较高估算精度。 展开更多

关键词 三级式同步起动/发电机 转子初始位置估算 励磁电压方波调制 虚拟角度 方差

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载波频率成分法估算IPMSM转子位置的误差分析 被引量：4

7

作者 于艳君 王本振 +1 位作者 朱春波 程树康 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期61-66,共6页

研究了一种利用PWM逆变器载波频率成分信号进行内置式永磁同步电机(IPMSM)转子位置估算的方法。逆变器应用三相三角载波SPWM调制方式,通过检测载波频率成分电流(CFCC)的包络线估算出电机的转子位置。分析了电机转速、直流母线电压、逆... 研究了一种利用PWM逆变器载波频率成分信号进行内置式永磁同步电机(IPMSM)转子位置估算的方法。逆变器应用三相三角载波SPWM调制方式,通过检测载波频率成分电流(CFCC)的包络线估算出电机的转子位置。分析了电机转速、直流母线电压、逆变器载波频率等因素对转子位置估算误差的影响。实验结果表明,该方法能够实现对电机转子位置的准确估算,所构建的IPMSM无位置传感器矢量控制系统具有良好的动、静态性能。在此基础上对影响转子位置估算误差的相关因素进行了仿真和实验验证,结果证明了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 转子位置估算 载波频率成分法 估算误差

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基于电流环误差修正的高速永磁同步电机转子位置校正方法 被引量：13

8

作者 黄科元 高丽真 +1 位作者 黄守道 罗德荣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期2391-2398,共8页

永磁同步电机高速运行时,载波比降低使采样和数据刷新延时引起的转子位置估算误差增大。针对该问题本文提出了一种基于电流环误差修正的转子位置校正方法,根据前馈解耦后d轴电流环调节器的输出与转子位置误差角之间的数量关系,将d轴电... 永磁同步电机高速运行时,载波比降低使采样和数据刷新延时引起的转子位置估算误差增大。针对该问题本文提出了一种基于电流环误差修正的转子位置校正方法,根据前馈解耦后d轴电流环调节器的输出与转子位置误差角之间的数量关系,将d轴电流环调节器输出作为误差信号经PI调节器构造转子位置估算误差闭环观测,并用该误差角实时校正估算的转子位置,消除了由采样、数据刷新等引起的转子位置估算误差。最后,通过Matlab/Simulink仿真和实验验证了该校正方法的有效性和实用性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 载波比 转子位置估算误差 电流环误差修正 位置闭环估算

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基于两相正交型开关霍尔转子位置预估方法 被引量：6

9

作者 荀倩 秦海鸿 +2 位作者 李寒松 聂新 曾庆喜 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期81-88,共8页

为了拓展永磁同步电机在低成本电力拖动系统中的应用,在分析霍尔估算原理的基础上,利用两相正交型开关霍尔传感器对永磁同步电机转子位置估算方法进行了研究,并对霍尔位置估算方案的原理误差和霍尔安装引起的固有误差进行了分析。最后在... 为了拓展永磁同步电机在低成本电力拖动系统中的应用,在分析霍尔估算原理的基础上,利用两相正交型开关霍尔传感器对永磁同步电机转子位置估算方法进行了研究,并对霍尔位置估算方案的原理误差和霍尔安装引起的固有误差进行了分析。最后在STM32微控制器上完成了转子位置估算的软件设计,实现了永磁同步电机的闭环控制。实验结果表明采用两相正交型开关霍尔进行转子位置检测,能得到较好的位置准确度,性价比高,可以应用于对成本要求苛刻的永磁同步电机控制场合。 展开更多

关键词 低成本电力拖动 两相正交型霍尔 转子位置估算 误差分析

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永磁同步电机无位置传感器模糊滑模观测技术 被引量：5

10

作者 周永勤 崔延光 +1 位作者 王旭东 周美兰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期728-733,共6页

针对饱和函数滑模观测器趋近滑模面较慢的问题,引入模糊控制,用模糊控制器调节开关函数输出幅值,以抑制抖动并快速到达滑模面.通过与饱和函数滑模观测器的比较分析,验证了模糊滑模观测器能柔化控制器的输出信号,使响应速度更快,可以实... 针对饱和函数滑模观测器趋近滑模面较慢的问题,引入模糊控制,用模糊控制器调节开关函数输出幅值,以抑制抖动并快速到达滑模面.通过与饱和函数滑模观测器的比较分析,验证了模糊滑模观测器能柔化控制器的输出信号,使响应速度更快,可以实现转子位置的精确估算.同时提出一种基于锁相环的转速估算方法,解决了转速实时估算问题. 展开更多

关键词 永磁同步电机 滑模观测器 模糊控制 转子位置估算 锁相环

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基于正序分量在线位置误差补偿的旋转高频注入法 被引量：8

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作者 彭威 乔鸣忠 +2 位作者 蒋超 张志斌 高键鑫 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第24期5087-5095,共9页

旋转高频注入法能够估算永磁同步电机零速和低速下的转子磁极位置,但在转子磁极位置解调过程中使用滤波器会带来估算误差。该文提出一种利用正序电流分量对转子估算误差进行在线补偿的方法,阐述了该方法在电机零速、低速运行过程中的补... 旋转高频注入法能够估算永磁同步电机零速和低速下的转子磁极位置,但在转子磁极位置解调过程中使用滤波器会带来估算误差。该文提出一种利用正序电流分量对转子估算误差进行在线补偿的方法,阐述了该方法在电机零速、低速运行过程中的补偿机理,理论推导在解调过程中正序电流和负序电流相位变化的关系,分析在考虑定子电阻影响时利用正序电流对滤波器导致误差的补偿效果。针对外差法求得的误差补偿量和转子位置存在多个收敛点的问题进行改进,增加收敛点检测环节,可排除部分错误收敛点。仿真和实验验证了所提方法对于转子位置误差补偿的效果。 展开更多

关键词 旋转高频注入法 转子位置估算误差 正序电流分量 在线误差补偿

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应用于EMB系统的BLDC电机低成本正弦波驱动控制策略

12

作者 常城 初亮 +1 位作者 朱鹏昊 赵迪 《汽车工程》 北大核心 2025年第7期1383-1393,共11页

本文研究应用于电子机械制动(EMB)系统的无刷直流电机(BLDC)低成本正弦波驱动控制策略。针对低成本方案所面临电机冷启动困难、转子位置估算精度低、相位超前角设置不合理导致电机效率低,以及电机转速计算和控制精度低等技术难点,提出... 本文研究应用于电子机械制动(EMB)系统的无刷直流电机(BLDC)低成本正弦波驱动控制策略。针对低成本方案所面临电机冷启动困难、转子位置估算精度低、相位超前角设置不合理导致电机效率低,以及电机转速计算和控制精度低等技术难点,提出了基于电机负载观测器的正弦波冷启动方法、基于ARIMA模型的转子位置估算方法、基于遗传算法的相位超前角自调节方法、基于霍尔区间的转速计算方法以及基于模型预测控制(MPC)的转速控制方法。最后进行台架试验,证明所提控制策略可以显著提高电机效率,扩大高效运行区间,并在不增加硬件成本的前提下优化电机性能,推动了EMB系统的工程应用。 展开更多

关键词 EMB 无刷直流电机 低成本正弦波控制 转子位置估算 转速控制

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开关霍尔安装相位偏差对PMSM性能影响实验研究 被引量：3

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作者 张彬 李震 +2 位作者 李垣江 魏海峰 张懿 《电子测量技术》 北大核心 2022年第1期8-14,共7页

为了提高PMSM矢量控制系统的稳定性并减少硬件成本,采用具有高稳定性和低成本的双极性开关霍尔传感器代替控制系统中的高分辨率传感器,来实现对永磁同步电机的精确控制。首先介绍了霍尔传感器的工作原理,并结合永磁同步电机结构介绍双... 为了提高PMSM矢量控制系统的稳定性并减少硬件成本,采用具有高稳定性和低成本的双极性开关霍尔传感器代替控制系统中的高分辨率传感器,来实现对永磁同步电机的精确控制。首先介绍了霍尔传感器的工作原理,并结合永磁同步电机结构介绍双极性开关霍尔传感器在电机上的应用;然后针对霍尔传感器的安装相位偏差进行分析,给出相位偏差的校准方法;再利用构建霍尔位置观测器,实现对电机转子位置和转速的检测和估算;最后通过构建系统仿真和电机测试平台实验验证了所提出的霍尔安装相位偏差校准方法可行性和优越性。所提出的方法可以降低电机转子位置估算误差至0.33%、速度的估算误差在0.5%以内,同时在带载情况下也可以保持估算稳定性;提高了永磁同步电机控制系统的鲁棒性和可靠性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 双极性开关霍尔 矢量控制 转子位置估算 安装相位偏差

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