基于脉振高频信号注入的永磁同步电机转子位置检测

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作者 崔硕 王志豪 张国柱 《科学技术创新》 2025年第8期217-220,共4页

永磁同步电机(PMSM)具有体积小、效率高的优点,在新能源汽车、风力发电等领域得到了广泛关注与应用。随着现代工业水平的高质量发展,电机控制系统需要更高精度和更低成本,这依赖于准确的电机转子位置的信息。传统检测转子位置需加装位... 永磁同步电机(PMSM)具有体积小、效率高的优点,在新能源汽车、风力发电等领域得到了广泛关注与应用。随着现代工业水平的高质量发展,电机控制系统需要更高精度和更低成本,这依赖于准确的电机转子位置的信息。传统检测转子位置需加装位置传感器,这不仅增加了成本,同时也有一定局限性,在特殊环境下,位置传感器难以正常运行。本文主要利用高频脉振信号注入检测转子初始位置,利用其初始位置进行无位置传感器启动,实现零低速段的无位置传感器的全程控制,利用Matlab\Siumlink搭建无位置传感器转子位置检测仿真平台,验证高频脉振信号注入法在零低速段的转子位置检测的有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无位置传感器 高频脉振信号注入 零低速

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基于高频信号注入的同步磁阻电机无位置传感器控制

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作者 马一飞 熊立新 +1 位作者 张国伟 边敦新 《水电能源科学》 北大核心 2024年第6期211-216,共6页

针对同步磁阻电机定子电感具有电磁饱和、交叉耦合等特点带来的电机参数非线性问题,提出了一种递推最小二乘法与脉振高频电流信号注入相结合的无位置传感器控制方法,其原理是将幅值固定的高频正弦电流信号注入到同步磁阻电机观测坐标系... 针对同步磁阻电机定子电感具有电磁饱和、交叉耦合等特点带来的电机参数非线性问题,提出了一种递推最小二乘法与脉振高频电流信号注入相结合的无位置传感器控制方法,其原理是将幅值固定的高频正弦电流信号注入到同步磁阻电机观测坐标系直轴内,在交轴提取含有转子位置信息的电压信号,采用带遗忘因子的递推最小二乘法进行电机电阻与电感参数的在线辨识,可实现电机的无位置传感器控制。仿真与台架试验验证了所提方法的准确性与实用性。 展开更多

关键词 同步磁阻电机 脉振高频电流注入法 无位置传感器控制 参数辨识

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集成互注入半导体激光器的微波光子学应用

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作者 蒲涛 郑吉林 +3 位作者 张云山 周华 刘杨 李晋 《陆军工程大学学报》 2024年第2期1-12,共12页

光源是微波光子(microwave photonic,MWP)系统的“发动机”,从根本上决定了系统性能的上限。光注入半导体激光器集聚诸多优势,但离散器件引发的系统集成度低、结构复杂、体积大、稳定性差等弊端明显,大大限制了MWP系统的工程化应用。集... 光源是微波光子(microwave photonic,MWP)系统的“发动机”,从根本上决定了系统性能的上限。光注入半导体激光器集聚诸多优势,但离散器件引发的系统集成度低、结构复杂、体积大、稳定性差等弊端明显,大大限制了MWP系统的工程化应用。集成化是解决目前MWP技术实用化等瓶颈问题的关键,轻量级、高性能、多功能的激光器光源是集成MWP系统的关键。基于此,本文综述了近年来集成互注入半导体激光器在高效电光转换、微波信号产生、MWP变频、弱信号探测以及光学频率梳源等MWP应用方面的创新研究,期望为集成MWP系统提供可行的高性能集成光源,推动集成MWP技术的工程化应用尽快实现。 展开更多

关键词 集成互注入半导体激光器 高效电光转换 微波光子信号产生 微波光子信号处理

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基于高频注入法的永磁同步电动机无传感器矢量控制 被引量：8

4

作者 叶生文 谷善茂 +1 位作者 李广超 方静欢 《工矿自动化》 2010年第1期44-47,共4页

提出了一种在零速或是低速时无传感器的永磁同步电动机矢量控制方法。该方法基于永磁同步电动机的凸极效应原理,在两相旋转坐标系中注入高频信号来获取无传感器矢量控制时所需转子的精确位置和转速,并在此基础上给出了永磁同步电动机无... 提出了一种在零速或是低速时无传感器的永磁同步电动机矢量控制方法。该方法基于永磁同步电动机的凸极效应原理,在两相旋转坐标系中注入高频信号来获取无传感器矢量控制时所需转子的精确位置和转速,并在此基础上给出了永磁同步电动机无传感器矢量控制系统。仿真结果表明,该方法能够准确估计转子位置和速度,满足矢量控制的需要。 展开更多

关键词 永磁同步电动机 无传感器 矢量控制 高频信号注入

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改进高频信号注入法的IPMSM转子位置检测研究 被引量：7

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作者 廖军 张兴 +1 位作者 杨淑英 黎芹 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1161-1165,共5页

高频信号注入法是利用永磁同步电机的凸极效应,在静止坐标系上注入高频旋转电压,利用滤波器对高频响应电流进行信号处理,最终分析得到转子位置信息。常规滤波方式中使用的带通滤波器和带阻滤波器带来较大的相移和幅度衰减等问题,文章基... 高频信号注入法是利用永磁同步电机的凸极效应,在静止坐标系上注入高频旋转电压,利用滤波器对高频响应电流进行信号处理,最终分析得到转子位置信息。常规滤波方式中使用的带通滤波器和带阻滤波器带来较大的相移和幅度衰减等问题,文章基于高通滤波器可以完全滤除直流量的特点,用同步轴系滤波环节代替带通滤波器和带阻滤波器。仿真研究表明,这种转子位置检测方法既能在低速时准确地观测出转子的空间位置,也能保证高速运行时较快的动态响应。 展开更多

关键词 无速度传感器控制 永磁同步电机 高频信号注入

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永磁同步电机宽速域无位置传感器控制 被引量：4

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作者 续丹 包鑫 +1 位作者 霍小宁 曹秉刚 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期60-64,133,共6页

基于采用改进型模型参考自适应法及脉振高频电压信号注入法对电机转子转速和位置进行辨识的原理与性能的分析,提出了一种宽速域内适用的无位置传感器复合控制法。通过滞环加权切换法实现了2种方法的平滑切换,克服了改进型模型参考自适... 基于采用改进型模型参考自适应法及脉振高频电压信号注入法对电机转子转速和位置进行辨识的原理与性能的分析,提出了一种宽速域内适用的无位置传感器复合控制法。通过滞环加权切换法实现了2种方法的平滑切换,克服了改进型模型参考自适应法在零速与低速时误差大,以及脉振高频电压注入法在高速时有稳态位置误差的缺点。经实验验证,复合控制法能在宽速域内准确地辨识出转子的转速与位置,系统动态响应快,鲁棒性好,对于宽速域内永磁同步电机无位置传感器研究具有重要的理论和现实意义。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无位置传感器控制 参考自适应法 高频脉振电压信号注入法 复合控制

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永磁同步电动机转子位置检测研究 被引量：3

7

作者 陈书锦 李华德 马保柱 《煤矿机械》 北大核心 2006年第3期414-416,共3页

采用基于电机凸极的高频电流注入法跟踪转子位置,利用高频电流信号的注入,提取含有位置信息的电压信号;所提取的信号经过高通滤波器后,使用外差法对其进行处理,再通过卡尔曼滤波与PID算法结合的位置观测器,得到转子位置信息;最后对永磁... 采用基于电机凸极的高频电流注入法跟踪转子位置,利用高频电流信号的注入,提取含有位置信息的电压信号;所提取的信号经过高通滤波器后,使用外差法对其进行处理,再通过卡尔曼滤波与PID算法结合的位置观测器,得到转子位置信息;最后对永磁同步电机转子位置检测进行仿真。 展开更多

关键词 永磁同步电动机 转子位置检测 高频注入法 卡尔曼滤波

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永磁同步电机全速范围内无位置传感器控制 被引量：11

8

作者 张震 沈学珂 程欣 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2019年第2期35-40,共6页

传统的扩展卡尔曼滤波算法已被广泛应用于永磁同步电机无位置传感器控制系统中,该方法具有良好的动态性能,但在电机启动和低速运行时,对转子速度和位置的估计精度较低.为了解决这一问题,本文设计一种将扩展卡尔曼滤波算法与高频信号注... 传统的扩展卡尔曼滤波算法已被广泛应用于永磁同步电机无位置传感器控制系统中,该方法具有良好的动态性能,但在电机启动和低速运行时,对转子速度和位置的估计精度较低.为了解决这一问题,本文设计一种将扩展卡尔曼滤波算法与高频信号注入法相结合的复合检测方法,中高速时采用卡尔曼滤波法,零速和低速时采用高频信号注入法,而过渡区设计特殊的算法,将两种方法进行融合,实现全速域内无位置传感器高精度控制.仿真结果证明,基于该复合式检测算法的永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统具有动态调节速度快,鲁棒性好等优点. 展开更多

关键词 永磁同步电机 扩展卡尔曼滤波 无位置传感器控制 高频信号注入

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基于云模型的改进粒子群PMSM参数辨识算法 被引量：2

9

作者 时维国 闫小宇 《大连交通大学学报》 CAS 2019年第1期113-119,共7页

针对永磁同步电机传统参数辨识方法存在的缺陷,提出了一种基于云模型的改进粒子群参数辨识算法.该算法首先采用高频电压注入法建立高频电压方程,通过滤波处理获取高低频信号构建四阶满秩实时电机辨识模型;将云模型理论与粒子群算法相结... 针对永磁同步电机传统参数辨识方法存在的缺陷,提出了一种基于云模型的改进粒子群参数辨识算法.该算法首先采用高频电压注入法建立高频电压方程,通过滤波处理获取高低频信号构建四阶满秩实时电机辨识模型;将云模型理论与粒子群算法相结合,采用正态云发生器对粒子进化变异操作建模,实现了自适应动态调节粒子的搜索范围,有效克服早熟收敛,保证了辨识参数为全局最优解.实验表明该辨识方法寻优能力强,搜索精度高,稳定性好,具有良好的动态性能. 展开更多

关键词 永磁同步电机 粒子群优化算法 云模型 参数辨识 高频信号注入

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基于高频信号注入的永磁同步电机转子位置估计 被引量：8

10

作者 王大志 李汶浍 +1 位作者 袁天清 周迎宾 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1234-1239,共6页

为提升永磁同步电机无传感器控制技术在零/低速范围运行时的动态性能,提出一种改进的转子位置估计方法.首先,在α-β坐标系下建立永磁同步电机高频激励模型;其次,为提高转子位置估计性能,对基于外差法的转子位置估计方法进行分析,并提... 为提升永磁同步电机无传感器控制技术在零/低速范围运行时的动态性能,提出一种改进的转子位置估计方法.首先,在α-β坐标系下建立永磁同步电机高频激励模型;其次,为提高转子位置估计性能,对基于外差法的转子位置估计方法进行分析,并提出基于补偿矩阵的转子位置估计方法;最后,在MATLAB/Simulink仿真环境下对比分析外差法与补偿矩阵两种方法的转子位置估计精度.仿真结果表明,所提出的方法不仅能获得较快的转子位置跟踪速度,而且能够保证较高的转子位置估计精度. 展开更多

关键词 高频信号注入 永磁同步电机 无传感器控制 零/低速范围 转子位置估计

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优化脉振高频信号注入的PMSM无位置传感器控制方法 被引量：2

11

作者 张蕾 王开锋 +1 位作者 李鹏飞 许彦辉 《西安工程大学学报》 CAS 2023年第6期121-128,共8页

针对基于脉振高频信号注入法的永磁同步电动机(PMSM)无位置传感器控制策略中,使用带通滤波器(band pass filter, BPF)会增加系统相位延迟,造成观测性能不佳的问题,提出一种采用双二阶广义积分器(second order-second order generalized ... 针对基于脉振高频信号注入法的永磁同步电动机(PMSM)无位置传感器控制策略中,使用带通滤波器(band pass filter, BPF)会增加系统相位延迟,造成观测性能不佳的问题,提出一种采用双二阶广义积分器(second order-second order generalized integrator, SO-SOGI)的优化脉振高频信号注入法无位置传感器控制策略。首先,设计了采用SO-SOGI观测PMSM转子位置和转速信息的方法。其次,分析了所采用的SO-SOGI在中心频率处的幅频特性,验证了SO-SOGI具有较好的基波提取能力和内环负反馈调节机制,可以输出特定的频率信号而不存在相位延迟。最后,MATLAB/Simulink的仿真验证结果表明:在静态运行时转子位置估计的精度提高约0.7 rad,证明了该方法拥有良好的位置估算精度,提高了系统的可靠性;在动态运行时转速估计误差减小了62.5%左右,该方法能有效适应低速下转速变化,提高了系统的抗扰动性。 展开更多

关键词 脉振高频信号注入法 双二阶广义积分器 无位置传感器控制 带通滤波器 永磁同步交流电机

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基于高频注入法的永磁同步电机系统无位置传感器起动 被引量：4

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作者 王志强 王朝阳 +1 位作者 姚波 谢赛飞 《新型工业化》 2020年第1期13-19,共7页

传统高频信号注入法的永磁同步电机系统无位置传感器起动与运行,往往需要使用滤波器才可得到高频响应电流,然而使用滤波器会使系统延迟,转子初始位置检测出现误差等问题,会引起电机无位置起动失败。同时,电机系统运行时转子位置更新频率... 传统高频信号注入法的永磁同步电机系统无位置传感器起动与运行,往往需要使用滤波器才可得到高频响应电流,然而使用滤波器会使系统延迟,转子初始位置检测出现误差等问题,会引起电机无位置起动失败。同时,电机系统运行时转子位置更新频率低,转子位置估算精度差,将造成转速和带载能力下降等问题。该文提出了一种基于高频方波信号注入的永磁同步电机无位置传感器运行控制方法,在一个PWM周期内进行多次电流采样,在采样结束后立即进行位置角计算,使位置角计算的过程提前一个周期,这样可以提高位置角更新频率。仿真和实验结果验证了所提出的基于高频方波信号注入的无位置传感器起动和运行方法的有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 高频方波信号注入 无位置传感器控制

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基于高频方波注入的船舶电机无传感器控制研究 被引量：1

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作者 高翔 刘维亭 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第7期98-101,共4页

随着大功率交流调速技术的不断进步,船舶电力推进如今成为船舶行业的主要发展目标。为研究运行可靠稳定、灵活、高性能的船舶电机无位置传感器控制,系统采用高频注入法估算电机转子位置信号,根据基于高频注入永磁同步电机数学模型的研究... 随着大功率交流调速技术的不断进步,船舶电力推进如今成为船舶行业的主要发展目标。为研究运行可靠稳定、灵活、高性能的船舶电机无位置传感器控制,系统采用高频注入法估算电机转子位置信号,根据基于高频注入永磁同步电机数学模型的研究,该系统中高频采用的是高频方波注入,减少滤波器的使用从而缓解了转子位置延迟现象,同时采用锁相环对电机转子的相位和频率跟踪来计算电机转子的估计转速,克服了估算转速脉动大的困难。利用Matlab对电机控制系统仿真,验证电机控制系统的电机转速平滑稳定,转子位置波形在0–2π有规律往返。最终实现高精度、灵活的无传感器船舶电机控制。 展开更多

关键词 PMSM 高频方波注入 锁相环 无传感器控制

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基于随机高频正弦信号注入的永磁电机转子位置估计方法 被引量：2

14

作者 王高林 毕广东 张国强 《黑龙江大学工程学报》 2023年第1期28-37,F0002,共11页

高频信号注入法是永磁同步电机零速和低速运行条件下常用的无位置传感器控制策略,但该方案会因高频信号的注入而引起额外噪声,带来噪声污染。针对该问题,研究一种基于随机高频正弦信号注入的无传感器控制方法。通过分析随机正弦电压信... 高频信号注入法是永磁同步电机零速和低速运行条件下常用的无位置传感器控制策略,但该方案会因高频信号的注入而引起额外噪声,带来噪声污染。针对该问题,研究一种基于随机高频正弦信号注入的无传感器控制方法。通过分析随机正弦电压信号的注入方式以及高频电流包络的提取原理,设计锁相环位置观测器,对转子位置信息进行准确估计。通过分析固定频率信号注入和随机频率信号注入的功率谱密度,从理论上验证所研究方法降低高频噪声的可行性。在2.2 kW永磁电机平台进行实验研究,结果验证了所研究方法的有效性。 展开更多

关键词 永磁电机 无传感器 随机高频正弦注入 功率谱密度

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基于高频方波电压注入的IPMSM无位置传感器控制 被引量：3

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作者 耿强 张甍 周湛清 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2022年第5期79-88,共10页

为省略内置式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器控制方法中滤波器的使用,减小系统体积,提高位置估计精度,提高系统适应性,提出一种IPMSM低速无位置传感器控制方法。在电机静止轴系注入高频电压信号,并且将矢量控制周期和高频注入周期分离... 为省略内置式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器控制方法中滤波器的使用,减小系统体积,提高位置估计精度,提高系统适应性,提出一种IPMSM低速无位置传感器控制方法。在电机静止轴系注入高频电压信号,并且将矢量控制周期和高频注入周期分离;通过对高频注入周期前后产生的电流进行采样,经简单的数学运算即可获得含有转子位置信息的正交信号;使用正交锁相环进行位置信息估计;分别对电机进行空载转速阶跃、负载阶跃、带载转速阶跃以及带载正反转4种工况下的实验验证。结果表明:在4种工况下时,电机最大估计位置误差不超过13.5°,平均位置误差不超过7.5°,电机转速跟踪效果好,具有良好的稳定性和低速运行性能,并且避免了高频电流信号提取过程中滤波器的使用。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机(IPMSM) 无位置传感器控制 高频电压信号注入 无滤波器 动态性能

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永磁同步电动机的无传感器检测方法 被引量：2

16

作者 郝玉峰 陈松立 郭堂瑞 《电子设计工程》 2011年第2期110-112,共3页

永磁同步电动机PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)的无传感器检测方法主要分为两大类:基于基波模型响应的方法和高频信号注入法。然而无论采取哪种方法都不能满足PMSM在全速范围下的转角和速度检测。前种检测方法对电机的参数... 永磁同步电动机PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)的无传感器检测方法主要分为两大类:基于基波模型响应的方法和高频信号注入法。然而无论采取哪种方法都不能满足PMSM在全速范围下的转角和速度检测。前种检测方法对电机的参数变化敏感,鲁棒性差,当电机处于深度调节时,此种检测方法因转速过低而导致检测失败。后种检测方法可以在低速甚至零速下检测,但其动态性能有限,当电机突加或突减负载,或转速变化较大时会出现跟踪失败。因此,通常将两种检测方法结合起来,以实现永磁同步电机包括零速在内的全速范围内的检测。 展开更多

关键词 PMSM 无传感器检测 基波激励法 MRAS 高频信号注入

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高频激励下永磁同步电机无传感器控制研究 被引量：1

17

作者 高越 罗映红 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2013年第5期80-84,共5页

针对以往电机低速运行时转子位置检测不准的问题,采用了一种新型无传感器控制技术即高频信号注入法,来检测转子速度和位置信息.基于高频信号注入法在永磁同步电机无传感器控制理论上做了详细的论述,设计了滤波环节和外差环节,并构建转... 针对以往电机低速运行时转子位置检测不准的问题,采用了一种新型无传感器控制技术即高频信号注入法,来检测转子速度和位置信息.基于高频信号注入法在永磁同步电机无传感器控制理论上做了详细的论述,设计了滤波环节和外差环节,并构建转子观测器以获取转子速度和位置信息.重点对低速情况进行了仿真实验.仿真所得结果表明,高频注入法于低速状态时能够适用,并且可以准确检测出转子速度和位置信息. 展开更多

关键词 永磁同步电机 无传感器技术 高频注入 观测器

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高频信号注入的PMSM无传感器低速运行优化控制 被引量：3

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作者 谢平 包广清 +1 位作者 祁武刚 杜赫轩 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2022年第5期85-91,共7页

在无位置传感器永磁同步电机(PMSM)的零低速运行控制中,多采用高频信号注入法跟踪位置信息,这将造成转矩波动和时滞问题.结合滑模速度控制和高频方波信号注入,提出一种无滤波器的转子位置辨识方法.通过将方波信号频率提升至逆变器开关频... 在无位置传感器永磁同步电机(PMSM)的零低速运行控制中,多采用高频信号注入法跟踪位置信息,这将造成转矩波动和时滞问题.结合滑模速度控制和高频方波信号注入,提出一种无滤波器的转子位置辨识方法.通过将方波信号频率提升至逆变器开关频率,利用基波信号周期远小于高频注入信号周期的特点,在单次高频信号注入周期内,通过两次电流采样,避免了使用传统高频信号注入中的信号分离,同时去掉滤波器,有效提高系统收敛速度.仿真结果表明,与传统的高频信号注入法相比,该方法能实现PMSM无位置传感器控制下高精度的低速运行,且具有良好的稳态特性和动态性能. 展开更多

关键词 永磁同步电机 高频方波信号注入 滑模速度控制器 无位置传感器控制

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基于无位置传感器的水下航行器推进系统研究 被引量：3

19

作者 马景 彭志凌 +2 位作者 杨煜 夏禹 王英 《弹箭与制导学报》 北大核心 2021年第6期106-111,共6页

针对水下航行器实航时海况复杂,恶劣的环境会对推进系统造成不利影响,降低系统中机械式位置传感器的精度甚至损坏等问题,研究了一种基于无位置传感器的复合式检测方法,在速度转换模块作用下,由高频脉振电压信号注入法平稳转换为模型参... 针对水下航行器实航时海况复杂,恶劣的环境会对推进系统造成不利影响,降低系统中机械式位置传感器的精度甚至损坏等问题,研究了一种基于无位置传感器的复合式检测方法,在速度转换模块作用下,由高频脉振电压信号注入法平稳转换为模型参考自适应法(MRAS),并将复合式方法与单一的控制方法作比较。仿真结果表明:该复合式无位置传感器控制方法能实现推进系统永磁同步电机(PMSM)的低、中、高全速运行,提高了系统的稳定性和可靠性。 展开更多

关键词 水下航行器 永磁同步电机 高频脉振电压信号注入 模型参考自适应 复合式控制

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高频信号注入法的无传感器运行比较研究 被引量：1

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作者 李艺仁 简炜 +3 位作者 彭国生 张金亮 陈宇峰 黄新成 《湖北汽车工业学院学报》 2020年第3期47-52,共6页

根据转子凸极追踪的设计思想,介绍了采用2种高频信号注入法获取转子位置及速度信息的过程,并分析其优点与不足;分别搭建了永磁同步电机调速系统的仿真模型,对仿真波形数据进行分析和对比,结果表明:采用脉振高频电压信号注入法的系统模... 根据转子凸极追踪的设计思想,介绍了采用2种高频信号注入法获取转子位置及速度信息的过程,并分析其优点与不足;分别搭建了永磁同步电机调速系统的仿真模型,对仿真波形数据进行分析和对比,结果表明:采用脉振高频电压信号注入法的系统模型构造简单,但对调节器参数敏感,在系统调试方面存在一定的困难;采用旋转高频电压信号注入法的系统结构复杂,但调速及控制性能相对更好,也更容易实现和调试。 展开更多

关键词 凸极追踪 永磁同步电机 高频信号注入法 调节器

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