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基于EKF的PMSM无速度传感器控制系统研究
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作者 宋崇耀 《现代矿业》 2025年第4期202-207,212,共7页
随着科技与工业化的迅猛发展,永磁同步电机(PMSM)的性能要求变得更加严格,而高性能的PMSM控制系统主要依赖于高精度的传感器和精确的检测技术。因此,为了实现低成本、高精度与高可靠性的电机控制系统,开展了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的... 随着科技与工业化的迅猛发展,永磁同步电机(PMSM)的性能要求变得更加严格,而高性能的PMSM控制系统主要依赖于高精度的传感器和精确的检测技术。因此,为了实现低成本、高精度与高可靠性的电机控制系统,开展了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的无速度传感器控制方法研究。建立了PMSM的数学模型,并根据EKF算法实现了对PMSM的转子速度和位置的高精度估计。通过Simulink开展了永磁同步电机无速度传感器的EKF数值模拟试验,并分析了PMSM参数的变化对EKF估计效果的影响。结果表明,EKF设计的观测器能够很好地跟踪转子的转速和转子的电角度,验证了无速度传感器和扩展卡尔曼滤波的有效性;当定子电阻参数变化时,转矩的变化对观测的精确度影响更敏感;当转子磁链的值不准确时,估值的精度对转速的变化更为敏感。 展开更多
关键词 扩展卡尔曼滤波算法 永磁同步电机 无速度传感器控制
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基于新型控制器和观测器的PMSM无传感器控制
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作者 高俊岭 唐杰 +1 位作者 赵康 黄豪磊 《兰州工业学院学报》 2025年第1期74-81,共8页
针对永磁同步电机在中高速运行时,带有传统滑模控制器的传统控制方法存在动态响应迟缓、抖振严重、抗扰性差、转子转速和位置估计精度低等问题,提出一种基于新型控制器和观测器的永磁同步电机无传感器控制方法。在速度控制器的无模型滑... 针对永磁同步电机在中高速运行时,带有传统滑模控制器的传统控制方法存在动态响应迟缓、抖振严重、抗扰性差、转子转速和位置估计精度低等问题,提出一种基于新型控制器和观测器的永磁同步电机无传感器控制方法。在速度控制器的无模型滑模控制器中引入一种新型指数趋近率来代替原有趋近率,对其进行改进,并将滑模控制率引入到传统扩张状态观测器中。同时,在滑模观测器的构建上,设计一种新型切换函数来替代原有的符号函数,且利用反电动势观测器代替原有的低通滤波器。使用Matlab/Simulink搭建仿真模型,与PI速度控制器和改进型滑模观测器相结合的控制方法以及传统滑模控制器和传统滑模观测器相结合的控制方法进行对比分析。结果表明:新型速度控制器的滑模抖振削弱效果更好,滑模趋近速度更快,系统的抗扰能力更强;新型滑模观测器有效地削弱了观测器的抖振,提高了系统的跟踪估计精度,避免了相位补偿。 展开更多
关键词 永磁同步电机 传感器控制 新型速度控制 新型指数趋近率 新型滑模观测器
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新能源汽车速度传感器故障检测与控制技术分析 被引量:1
3
作者 刘江文 张轩 《内燃机与配件》 2024年第19期111-113,共3页
随着现代化社会的快速发展,新能源汽车兴起,传感器作为其关键组成部分之一,在推动汽车电动化和智能化发展方面扮演着至关重要的角色。本文基于新能源汽车驱动系统对速度传感器的检测与控制关键进行简单分析,根据分析结果深入探究该装置... 随着现代化社会的快速发展,新能源汽车兴起,传感器作为其关键组成部分之一,在推动汽车电动化和智能化发展方面扮演着至关重要的角色。本文基于新能源汽车驱动系统对速度传感器的检测与控制关键进行简单分析,根据分析结果深入探究该装置设备的故障检测与控制技术,最后开展模拟仿真实例分析,以期控制跟踪速度,提高新能源汽车行驶安全性,为相关工作或人员提供有效参考。 展开更多
关键词 新能源汽车 速度传感器 故障检测 控制技术
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基于两级滤波的改进滑模观测器PMSM无速度传感器控制 被引量:1
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作者 刘红俐 黄旭 +1 位作者 朱其新 朱永红 《西安工程大学学报》 CAS 2024年第1期9-15,共7页
针对永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)伺服系统中由滑模观测器引起的位置估算误差以及抖振问题,提出了一种改进的两级滤波滑模观测器。首先,根据PMSM的数学模型,设计了利用传统滑模观测器估计定子电流和反电动... 针对永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)伺服系统中由滑模观测器引起的位置估算误差以及抖振问题,提出了一种改进的两级滤波滑模观测器。首先,根据PMSM的数学模型,设计了利用传统滑模观测器估计定子电流和反电动势的估计算法;其次,分析了传统滑模观测器在PMSM伺服系统应用中的不足;再次,提出了一种新的饱和函数以代替传统的符号函数,改进了滑模观测器的控制律;最后,通过变截止频率滤波器和卡尔曼滤波器组成的二级滤波器,得到PMSM转子更精确的位置估计信息。利用Matlab,对使用了传统观测器的系统和使用改进的观测器的系统分别进行了仿真,仿真结果表明:与使用了传统观测器的PMSM伺服系统相比,使用了改进观测器的PMSM伺服系统转速误差更小、估算结果更准确。 展开更多
关键词 滑模观测器 两级滤波 卡尔曼滤波器 无速度传感器控制 永磁同步电动机(PMSM)
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加速度控制传感器对正弦振动试验结果的影响
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作者 张仲强 黄薛青 付洪英 《上海计量测试》 2024年第5期2-4,7,共4页
以压电式加速度传感器作为电动振动试验系统垂直台面的加速度控制传感器,分析控制传感器在台面不同位置、设置不同灵敏度值时所采集的正弦振动试验数据,发现控制传感器布置在台面中间位置时,正弦振动试验结果最准确可靠,而对控制传感器... 以压电式加速度传感器作为电动振动试验系统垂直台面的加速度控制传感器,分析控制传感器在台面不同位置、设置不同灵敏度值时所采集的正弦振动试验数据,发现控制传感器布置在台面中间位置时,正弦振动试验结果最准确可靠,而对控制传感器设置不同的灵敏度值时,所采集到的结果数据偏差较大。研究结果可为实验室开展正弦振动试验时控制传感器安装位置的选取和灵敏度值设置提供依据。 展开更多
关键词 压电式加速度控制传感器 正弦振动 传感器布置 灵敏度
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基于无速度传感器的异步电机控制方法探讨 被引量:10
6
作者 陈健强 黄劭刚 +1 位作者 洪剑锋 宋凤林 《煤矿机械》 2015年第1期121-124,共4页
转速辨识是无速度传感器异步电机矢量控制系统中的关键环节。主要介绍了当前研究的矢量控制系统中的速度辨识方法,分析了其优缺点及适用范围。利用MATLAB/SIMULINK建立了无速度传感器矢量控制系统,对直接计算法、模型参考自适应法、滑... 转速辨识是无速度传感器异步电机矢量控制系统中的关键环节。主要介绍了当前研究的矢量控制系统中的速度辨识方法,分析了其优缺点及适用范围。利用MATLAB/SIMULINK建立了无速度传感器矢量控制系统,对直接计算法、模型参考自适应法、滑膜变结构法等几种常用的转速辨识方法进行了仿真、比较和分析。 展开更多
关键词 无速度传感器 速度辨识 矢量控制
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牵引电机无速度传感器间接定子量控制系统研究 被引量:5
7
作者 王坚 桂卫华 +1 位作者 年晓红 李祥飞 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期17-21,共5页
本文介绍间接定子量控制的基本原理以及全速范围间接定子量控制系统结构,提出基于观测器的异步电机无速度传感器控制方法,应用鲁棒控制理论、利用Matlab的LMI工具箱求解两个双线性矩阵不等式(BMIs)得到观测器的增益矩阵,并结合Lyapunov... 本文介绍间接定子量控制的基本原理以及全速范围间接定子量控制系统结构,提出基于观测器的异步电机无速度传感器控制方法,应用鲁棒控制理论、利用Matlab的LMI工具箱求解两个双线性矩阵不等式(BMIs)得到观测器的增益矩阵,并结合Lyapunov稳定性理论推出速度自适应律。将该速度辨识方法应用到牵引电机间接定子量控制系统中,进行了试验验证。 展开更多
关键词 牵引电机 间接定子量控制 无速度传感器技术 速度自适应观测器
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基于降阶推广卡尔曼滤波算法的交流感应电动机无速度传感器矢量控制系统 被引量:11
8
作者 杨文强 李树广 贾正春 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期1362-1365,1371,共5页
提出了一种估算交流感应电动机转子角速度和转子磁链的降阶推广卡尔曼滤波算法.该算法仅以转子磁链的2个分量作为状态变量,把转子角速度作为被估计的参数,通过定子电压参考值和定子电流测量值实时估算转子角速度和转子磁链.估算得到的... 提出了一种估算交流感应电动机转子角速度和转子磁链的降阶推广卡尔曼滤波算法.该算法仅以转子磁链的2个分量作为状态变量,把转子角速度作为被估计的参数,通过定子电压参考值和定子电流测量值实时估算转子角速度和转子磁链.估算得到的转子磁链用于交流感应电动机无速度传感器矢量控制系统的磁场定向和磁链控制,估算的转子角速度用于速度控制.仿真结果显示,转子角速度和转子磁链的估算精度较高,速度和矢量控制的性能在整个速度范围内令人满意;同时,算法阶数的降低显著地减少了运算量.本文算法能够在实际系统中实时实现. 展开更多
关键词 交流感应电动机 无速度传感器矢量控制 卡尔曼滤波器
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包装印刷用永磁同步电机控制及无速度传感器控制技术综述 被引量:11
9
作者 赵凯辉 何静 +1 位作者 李祥飞 黄刚 《包装学报》 2017年第1期13-20,共8页
对包装印刷用永磁同步电机控制方式及无速度传感器控制技术进行了综述。首先,介绍了适合包装、印刷机械行业的永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统的主要控制方式;然后,采用霍尔茨教授的无速度传感器控制2大类分类方法对永磁同步电机无速度... 对包装印刷用永磁同步电机控制方式及无速度传感器控制技术进行了综述。首先,介绍了适合包装、印刷机械行业的永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统的主要控制方式;然后,采用霍尔茨教授的无速度传感器控制2大类分类方法对永磁同步电机无速度传感器控制技术进行了分类,介绍了各种永磁同步电机无速度传感器控制方法的工作原理,详细分析了其优缺点;最后展望了包装印刷用永磁同步电机控制和无速度传感器控制在包装印刷领域的应用前景。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无速度传感器控制 矢量控制
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双馈风力发电机无速度传感器矢量控制 被引量:5
10
作者 李楠 姚兴佳 邢作霞 《可再生能源》 CAS 2006年第5期83-85,共3页
针对风力发电系统中的双馈电机提出一种转子感应电势定向矢量控制方法。通过调节双馈电机转子侧的瞬时有功电流和无功电流,实现对电机力矩和转子侧励磁电流的调节,进而实现双馈电机无功功率调节。在控制过程中只需检测交流侧电流电压,... 针对风力发电系统中的双馈电机提出一种转子感应电势定向矢量控制方法。通过调节双馈电机转子侧的瞬时有功电流和无功电流,实现对电机力矩和转子侧励磁电流的调节,进而实现双馈电机无功功率调节。在控制过程中只需检测交流侧电流电压,不需要位置传感器,所以可以应用无速度传感器。最终通过仿真试验证明该方法的正确性和实用性。 展开更多
关键词 风力发电 无速度传感器 矢量控制
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无速度传感器矢量控制技术在矿井提升机中的应用研究 被引量:6
11
作者 陆斌 张银巧 +1 位作者 张坤平 陆玉正 《煤矿机械》 北大核心 2011年第5期183-185,共3页
设计了一种基于模型参考自适应方法的异步电机无速度传感器矢量控制系统,首先介绍了其原理,然后给出了系统的硬件构成与软件设计思路,最后利用Matlab/Simulink系统进行了仿真,仿真结果表明,此设计对异步电机转子速度的估算具有较好的准... 设计了一种基于模型参考自适应方法的异步电机无速度传感器矢量控制系统,首先介绍了其原理,然后给出了系统的硬件构成与软件设计思路,最后利用Matlab/Simulink系统进行了仿真,仿真结果表明,此设计对异步电机转子速度的估算具有较好的准确度,所设计的矢量控制系统具有较好的动静态性能。 展开更多
关键词 矢量控制 无速度传感器 模型参考自适应法
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双馈风力发电机无速度传感器控制 被引量:5
12
作者 张学广 徐殿国 李伟伟 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1414-1419,共6页
提出了一种新型的基于模型参考自适应原理的双馈风力发电机的无速度传感器矢量控制方案。根据双馈风力发电机运行的特点,针对双馈发电机并网前空载励磁阶段和并网后发电运行阶段分别采用了不同的无速度传感器矢量控制方案。在发电机并网... 提出了一种新型的基于模型参考自适应原理的双馈风力发电机的无速度传感器矢量控制方案。根据双馈风力发电机运行的特点,针对双馈发电机并网前空载励磁阶段和并网后发电运行阶段分别采用了不同的无速度传感器矢量控制方案。在发电机并网前,根据双馈发电机空载时定子侧电压矢量的q轴分量估计发电机并网前转速及转子位置。在并网运行阶段采用了一种基于双馈电机磁链关系的模型参考自适应方法进行转速及转子位置的跟踪。最后在理论分析的基础上,在实验室的双馈风力发电机组模拟平台上进行了实验研究。实验结果证明了该文提出的双馈风力发电机无速度传感器矢量控制方案的正确性和可行性。 展开更多
关键词 双馈电机 风力发电 无速度传感器控制 模型参考自适应控制
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无速度传感器感应电机矢量控制方法的研究 被引量:3
13
作者 张军潮 孟永庆 侯振义 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2006年第4期71-74,共4页
给出了感应电机在两相静止坐标系下的数学模型,提出了一种基于转子磁场定向的无速度传感器矢量控制系统设计方案。详细介绍了系统的控制原理,并通过仿真研究验证了该系统模型和控制方案的正确性。
关键词 无速度传感器 感应电机 数学模型 矢量控制
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异步电机无速度传感器矢量控制系统研究 被引量:6
14
作者 陈世军 高军礼 +1 位作者 邓则名 黎国才 《现代电子技术》 2010年第10期159-161,共3页
根据模型参考自适应方法对异步电机转子转速进行辨识,结合应用SVPWM技术,构建了无速度传感器矢量控制系统。利用Matlab/Simulink对该系统进行了计算机仿真,仿真结果表明其对异步电机转子速度的估算具有较高的准确性,所设计的控制系统具... 根据模型参考自适应方法对异步电机转子转速进行辨识,结合应用SVPWM技术,构建了无速度传感器矢量控制系统。利用Matlab/Simulink对该系统进行了计算机仿真,仿真结果表明其对异步电机转子速度的估算具有较高的准确性,所设计的控制系统具有良好的动态性能。 展开更多
关键词 SVPWM 无速度传感器 矢量控制 模型参考自适应 计算机仿真
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海上风电机组的无速度传感器控制 被引量:5
15
作者 任丽娜 刘爽爽 +1 位作者 杨欢欢 刘福才 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2187-2195,共9页
鉴于海上风力发电机组运行环境的复杂性和不确定性,不易安装速度传感器,提出一种基于Hamilton模型的自适应控制和扩张状态观测器(ESO)相结合的转速辨识理论的无速度传感器海上风电机组控制策略。首先根据海上风电机组本身的物理结构特性... 鉴于海上风力发电机组运行环境的复杂性和不确定性,不易安装速度传感器,提出一种基于Hamilton模型的自适应控制和扩张状态观测器(ESO)相结合的转速辨识理论的无速度传感器海上风电机组控制策略。首先根据海上风电机组本身的物理结构特性,建立其端口受控Hamilton结构模型;然后基于此模型设计系统的全维状态观测器得到系统的速度估计,实现系统无速度传感器控制;同时在控制器设计中还考虑外界干扰问题,利用扩张状态观测器对系统扰动进行实时观测并补偿;最后,通过Matlab进行系统仿真,验证所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 海上风电机组 无速度传感器控制 自适应控制 扩张状态观测器 端口受控哈密尔顿模型(PCH)
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异步电机无速度传感器矢量控制系统速度辨识方法 被引量:9
16
作者 纪志成 沈艳霞 +1 位作者 范茂兴 霍迎涛 《无锡轻工大学学报(食品与生物技术)》 CSCD 1998年第4期93-98,共6页
提出一种新型的异步电机转速辨识方案。根据异步电机的数学模型,利用易于检测的电机定子电压和电流得到电机转速的模型参考自适应辨识算法。通过对无速度传感器矢量控制系统的仿真,结果证明该方案具有较好的辨识精度。
关键词 矢量控制 异步电机 速度辨识 无速度传感器
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无刷双馈风力发电机的无速度传感器矢量控制的仿真研究 被引量:6
17
作者 朱云国 张兴 +1 位作者 谢震 杨淑英 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期496-502,共7页
鉴于无刷双馈发电机(BDFG)的矢量控制中必须获得转子的速度和位置信息,而安装速度传感器会给控制稳定性和精度带来不良影响,首次提出在BDFG双同步速数学模型下基于定子功率侧磁链观测的模型参考自适应转速辨识控制策略。克服了传统磁链... 鉴于无刷双馈发电机(BDFG)的矢量控制中必须获得转子的速度和位置信息,而安装速度传感器会给控制稳定性和精度带来不良影响,首次提出在BDFG双同步速数学模型下基于定子功率侧磁链观测的模型参考自适应转速辨识控制策略。克服了传统磁链观测采用静止坐标系模型带来的复杂运算和建立参考模型时存在积分的不足。在小信号模型下对设计方案进行分析,且通过在Matlab/Simulink环境下仿真研究表明,可实现在静态和动态情况下的速度精确观测、有功、无功的解耦控制。理论和仿真验证了控制方案的有效性和可行性。 展开更多
关键词 无刷双馈发电机 矢量控制 无速度传感器 模型参考自适应系统 变速恒频风力发电 小信号模型
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永磁同步电机无速度传感器的直接转矩控制系统 被引量:3
18
作者 王旭 邢岩 +1 位作者 刘岩 杨丹 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期618-621,共4页
提出了一种基于降阶观测器的无速度传感器控制方法,用于永磁同步电机直接转矩控制系统的转速辨识.该方法将永磁同步电机的降阶运动电动势观测器与模型参考自适应系统(model reference adaptivesystem,MRAS)进行有机的结合,选取永磁同步... 提出了一种基于降阶观测器的无速度传感器控制方法,用于永磁同步电机直接转矩控制系统的转速辨识.该方法将永磁同步电机的降阶运动电动势观测器与模型参考自适应系统(model reference adaptivesystem,MRAS)进行有机的结合,选取永磁同步电机电压方程作为参考模型,永磁同步电机降阶状态方程作为可调模型.理论分析和仿真结果表明,所提出的永磁同步电机无速度传感器直接转矩控制系统的转速辨识方法具有较强的鲁棒性和优越的动静态性能. 展开更多
关键词 永磁同步电机 无速度传感器 模型参考自适应系统 直接转矩控制 降阶观测器
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基于MRAS的双馈风力发电机无速度传感器直接转矩控制 被引量:2
19
作者 杨俊华 郑俭华 +2 位作者 杨梦丽 冯焕霞 吴捷 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1222-1229,共8页
针对速度传感器安装不方便、成本高,磁链观测对电阻依赖性强的问题,提出一种基于模型参考自适应策略的速度、电阻自适应转子磁链观测器,该观测器以转子电流和转子磁链为状态变量,应用李雅普诺夫稳定理论获得转速自适应律,实现转子转速... 针对速度传感器安装不方便、成本高,磁链观测对电阻依赖性强的问题,提出一种基于模型参考自适应策略的速度、电阻自适应转子磁链观测器,该观测器以转子电流和转子磁链为状态变量,应用李雅普诺夫稳定理论获得转速自适应律,实现转子转速和定子电阻辨识。建立了Matlab/Simulik环境下的双馈风力发电机无速度传感器直接转矩控制系统的仿真模型,仿真结果表明该方法可实现转子磁链的精确辨识,有效减少双馈发电机的定子电阻对系统特性的影响,提高了系统的稳定性和鲁棒性。 展开更多
关键词 双馈风力发电机 模型参考自适应 李雅普诺夫方法 无速度传感器 直接转矩控制
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无速度传感器直接转矩控制系统仿真研究 被引量:2
20
作者 姬宣德 薛亚宾 辛伊波 《工矿自动化》 2010年第1期39-43,共5页
在直接转矩控制系统中,采用传统的纯积分器(U-I模型)作为磁链观测器存在低速时定子磁链难以准确观测的问题,采用速度传感器测量转速存在增加系统的复杂性、降低系统可靠性和鲁棒性并增加系统成本和维护要求的问题。文章提出了利用闭环... 在直接转矩控制系统中,采用传统的纯积分器(U-I模型)作为磁链观测器存在低速时定子磁链难以准确观测的问题,采用速度传感器测量转速存在增加系统的复杂性、降低系统可靠性和鲁棒性并增加系统成本和维护要求的问题。文章提出了利用闭环磁链观测器取代传统的纯积分器来观测定子磁链、依据模型参考自适应理论(MRAS)构造速度观测器来实现速度估计的方法。应用该方法,在Matlab仿真工具中构建了异步电动机无速度传感器直接转矩控制系统的仿真模型,仿真结果证明了该方法的合理性和有效性。 展开更多
关键词 异步电动机 直接转矩控制 无速度传感器 磁链观测器 速度估计器 系统仿真
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