高频信号注入法估计无刷直流电机转子位置的物理机理 被引量：7

1

作者 钟黎萍 周晓敏 +1 位作者 王长松 巩宪峰 《电机与控制应用》 北大核心 2007年第8期18-21,共4页

高频信号注入法已被证明是正弦波永磁同步电机(PMSM)转子位置无传感器检测的一种行之有效的方法,但是该方法对无刷直流电机(BLDC)是否同样适用,迄今还没有清晰的答案。详细研究了BLDC在高频注入信号下的数学模型,探讨了BLDC对高频信号... 高频信号注入法已被证明是正弦波永磁同步电机(PMSM)转子位置无传感器检测的一种行之有效的方法,但是该方法对无刷直流电机(BLDC)是否同样适用,迄今还没有清晰的答案。详细研究了BLDC在高频注入信号下的数学模型,探讨了BLDC对高频信号注入法的适用性。 展开更多

关键词 高频信号注入法 无刷直流电机 坐标变换

在线阅读 下载PDF 职称材料

无轴承同步磁阻电机高频信号注入法无位移传感器控制 被引量：4

2

作者 张汉年 孙刚 刘合祥 《微电机》 北大核心 2012年第1期67-70,共4页

为降低无轴承同步磁阻电机系统总成本,缩短电机轴向长度,需去除电机的转子位移传感器。本文提出了一种基于高频信号注入法的电机转子位移估算方法,通过在电机转矩绕组注入脉动高频电压信号,从悬浮绕组提取高频感应电流来估计转子位移,... 为降低无轴承同步磁阻电机系统总成本,缩短电机轴向长度,需去除电机的转子位移传感器。本文提出了一种基于高频信号注入法的电机转子位移估算方法,通过在电机转矩绕组注入脉动高频电压信号,从悬浮绕组提取高频感应电流来估计转子位移,从而设计转子位移估算器,建立了电机的无位移传感器控制系统。仿真结果表明高频信号注入法能有效估计转子位移,可实现转矩扰动时全速范围内电机的稳定悬浮运行。 展开更多

关键词 无轴承同步磁阻电机 高频信号注入法 无位移传感器控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

卡尔曼滤波器在高频信号注入法中的应用 被引量：4

3

作者 钟黎萍 王长松 +1 位作者 周晓敏 巩宪峰 《机电产品开发与创新》 2007年第5期141-142,共2页

高频信号注入法估计永磁同步电机转子位置的精度,依赖于高频电流信号的提取。卡尔曼滤波器是对付白噪声的有力工具,本文针对高频注入信号的特点,设计了卡尔曼滤波器,并进行了仿真和实验研究。结果表明,经过卡尔曼滤波器的处理,电流信号... 高频信号注入法估计永磁同步电机转子位置的精度,依赖于高频电流信号的提取。卡尔曼滤波器是对付白噪声的有力工具,本文针对高频注入信号的特点,设计了卡尔曼滤波器,并进行了仿真和实验研究。结果表明,经过卡尔曼滤波器的处理,电流信号信噪比大大提高。 展开更多

关键词 高频信号注入法 卡尔曼滤波器 白噪声

在线阅读 下载PDF 职称材料

采用滑动平均低通滤波的脉振高频信号注入法在表贴式永磁同步电机无位置传感器控制中的应用 被引量：7

4

作者 郭增冰 臧珂 胡勤丰 《微电机》 北大核心 2020年第4期45-49,76,共6页

分析了脉振高频信号注入法实现表贴式永磁同步电机无位置传感器控制的原理,针对注入的高频电压会使电流回路中出现相应的高频电流,而巴特沃斯低通滤波器不能完全滤除高频电流,导致电流调节器产生相应的响应从而削弱注入的高频电压的问题... 分析了脉振高频信号注入法实现表贴式永磁同步电机无位置传感器控制的原理,针对注入的高频电压会使电流回路中出现相应的高频电流,而巴特沃斯低通滤波器不能完全滤除高频电流,导致电流调节器产生相应的响应从而削弱注入的高频电压的问题,提出了滑动平均低通滤波器,选择了合适的参数使该滤波器能完全滤除高频电流,最后,在基于TMS320F28335的电机驱动控制平台上,实现了一台表贴式永磁同步电机的无位置起动、低速运行和低速突加突卸负载,并验证了滑动平均低通滤波器对高频电流滤波有效性。 展开更多

关键词 脉振高频信号注入法 表贴式永磁同步电机 无位置传感器控制 滑动平均低通滤波器

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于旋转高频信号注入法的内置式永磁同步电机低速段转子位置检测及其误差补偿 被引量：11

5

作者 言钊 颜建虎 费晨 《电机与控制应用》 2018年第9期1-8,共8页

旋转高频信号注入法注入信号较为稳定,且位置估计过程不依赖电机参数,因而十分适用于内置式永磁同步电机(IPMSM)的零、低速转子位置检测。针对传统高频信号注入法无法辨别磁极的问题,用电压方波注入法检测磁极,结合有限元软件仿真,来合... 旋转高频信号注入法注入信号较为稳定,且位置估计过程不依赖电机参数,因而十分适用于内置式永磁同步电机(IPMSM)的零、低速转子位置检测。针对传统高频信号注入法无法辨别磁极的问题,用电压方波注入法检测磁极,结合有限元软件仿真,来合理选取方波电压幅值和时长,有效缩短了磁极判断耗时。分析了滤波器和信号离散化对位置估计精度的影响,提出在低速段可用线段拟合带通滤波器中心频率处的相频特性曲线,推导所需补偿角度与电机转速的关系。在理论分析的基础上,采用基于DSP28335的样机平台进行试验,结果表明磁极判断过程稳定,耗时较短,补偿后的位置估计值相比补偿前有明显改善,调速过程中系统动态性能良好。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 旋转高频信号注入法 磁极判断 估计误差补偿

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于脉振高频信号注入法的PMSM无传感器控制 被引量：11

6

作者 陈飞 白连平 张巧杰 《微电机》 北大核心 2014年第1期61-65,70,共6页

为了克服机械式传感器给永磁同步电机调速系统带来的缺陷,深入研究了永磁同步电机脉振高频电压信号注入法的原理,采用PI控制算法对转子位置进行无偏估计,实现了永磁同步电机无传感器的矢量控制。在以TMS320LF2407A为控制核心的实验平台... 为了克服机械式传感器给永磁同步电机调速系统带来的缺陷,深入研究了永磁同步电机脉振高频电压信号注入法的原理,采用PI控制算法对转子位置进行无偏估计,实现了永磁同步电机无传感器的矢量控制。在以TMS320LF2407A为控制核心的实验平台上进行了验证,结果表明脉振高频电压信号注入法切实可行,能够实现电机的正反转、加载等实验,具有良好的调速性能指标。 展开更多

关键词 永磁同步电机 脉振高频电压信号注入法 无传感器控制 矢量控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

高频信号注入法的无传感器运行比较研究 被引量：1

7

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

矿用电机车PMSM脉振高频信号注入法研究 被引量：2

8

作者 桂振钊 张倩 《煤矿机械》 北大核心 2019年第3期24-26,共3页

针对煤矿井下潮湿、高温、粉尘等恶劣环境对传统机械式传感器造成的灵敏度降低、系统故障率增加等问题,研究了基于无传感器技术的矿用电机车永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)控制策略。在低速工况下提出了一种基... 针对煤矿井下潮湿、高温、粉尘等恶劣环境对传统机械式传感器造成的灵敏度降低、系统故障率增加等问题,研究了基于无传感器技术的矿用电机车永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)控制策略。在低速工况下提出了一种基于转子位置跟踪观测器的改进高频脉振信号注入法,并且以TBQ-4.5YC型矿用隔爆型永磁同步牵引电动机为研究对象,仿真和实验结果表明,在低速工况下,无位置传感器控制系统可以代替传统机械式传感器顺利估算出实际转子位置角且误差较小,矿用电机车运行过程中电机转速能够始终稳定跟随。 展开更多

关键词 矿用电机车 低速工况 PMSM 脉振高频信号注入法 转子位置跟踪观测器

在线阅读 下载PDF 职称材料

永磁同步电机两种高频信号注入法的比较 被引量：1

9

作者 孙方方 陈珂 《防爆电机》 2020年第6期6-9,13,共5页

针对永磁同步电机(PMSM)低速段无传感器位置检测技术中,高频电压注入法有两种,一个是高频旋转电压注入法,另外一个是高频脉振电压注入法。在电机模型高频信号的基础上分别对这两种高频电压注入法进行理论推导,并在Matlab/Simulink仿真... 针对永磁同步电机(PMSM)低速段无传感器位置检测技术中,高频电压注入法有两种,一个是高频旋转电压注入法,另外一个是高频脉振电压注入法。在电机模型高频信号的基础上分别对这两种高频电压注入法进行理论推导,并在Matlab/Simulink仿真环境中对这两种高频电压注入法进行仿真对比,通过仿真结果与理论的结合分析最终得出结论:高频脉振电压注入法和高频旋转电压注入法这两种方法都能够对电机的转子位置进行实时有效的估计,不同的是,高频脉振注入法位置估计稳态精度高,转矩波动小,而高频旋转电压注入法的系统稳定性强、参数整定容易并且动态响应波动小,两种方法各具优点。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无位置传感器 高频信号注入法

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种优化高频注入法PMSM无位置传感器控制 被引量：1

10

作者 祝龙记 朱青 邵华 《华北科技学院学报》 2024年第1期47-54,共8页

传统高频信号注入法采用带通滤波器分离信号,龙伯格观测器利用所得信号计算出转子位置,考虑到带通滤波器设计复杂且使高频信号幅值产生衰减,同时龙伯格观测器需要电机转矩反馈、转动惯量等多种机械参数,这些因素干扰电机控制系统的动态... 传统高频信号注入法采用带通滤波器分离信号,龙伯格观测器利用所得信号计算出转子位置,考虑到带通滤波器设计复杂且使高频信号幅值产生衰减,同时龙伯格观测器需要电机转矩反馈、转动惯量等多种机械参数,这些因素干扰电机控制系统的动态性能等。采用基于低通滤波器的信号分离方法可在不损失高频信号得到含转子位置信号;利用电机的转速、转子位置角以及其角加速度之间关系构建扩张状态观测器,可以避免测量负载转矩和对不确定扰动的估计。仿真及实验结果表明,该优化策略能够使电机在低速控制时稳定运行,且具有更好的低速动态性能。 展开更多

关键词 高频信号注入法 分离信号 扩张状态观测器

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于卡尔曼滤波和高频信号注入法的永磁同步电机转子位置自检测 被引量：13

11

作者 周晓敏 王长松 钟黎萍 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期815-819,共5页

永磁同步电机的运动控制是一个强耦合的非线性动态控制系统,而且在控制过程中测量数据带有噪声,采用传统的线性控制理论很难达到系统要求.提出一种非线性系统的随机观测器——卡尔曼位置观测器,它用于高频信号注入法下的转子位置检测.... 永磁同步电机的运动控制是一个强耦合的非线性动态控制系统,而且在控制过程中测量数据带有噪声,采用传统的线性控制理论很难达到系统要求.提出一种非线性系统的随机观测器——卡尔曼位置观测器,它用于高频信号注入法下的转子位置检测.利用脉动高频信号注入法进行永磁同步电机转子位置自检测,将产生的高频载波电流解调后,送入设计的卡尔曼位置观测器,可有效去除干扰噪声,准确观测出转子位置.仿真实验结果表明,在有系统噪声和测量噪声的情况下,基于卡尔曼位置观测器的脉动高频信号注入法能够精确地跟踪转子位置. 展开更多

关键词 永磁同步电机 无位置传感器 高频信号注入法 卡尔曼滤波器 转子位置自检测

原文传递

基于高频电压信号注入法的电梯门机无位置传感器控制策略 被引量：6

12

作者 刘庆飞 马凯 谷海青 《天津理工大学学报》 2016年第6期15-19,共5页

针对永磁同步电梯门机系统,本文结合永磁同步电机无位置传感器控制技术的最新研究成果,提出一种基于旋转高频电压信号注入法的无位置传感器控制策略,在分析旋转高频电压信号注入法估计转子位置原理的基础上,设计了归一化锁相环转子位置... 针对永磁同步电梯门机系统,本文结合永磁同步电机无位置传感器控制技术的最新研究成果,提出一种基于旋转高频电压信号注入法的无位置传感器控制策略,在分析旋转高频电压信号注入法估计转子位置原理的基础上,设计了归一化锁相环转子位置观测器,给出一种根据控制系统对转子位置观测器带宽的期望指标设计锁相环参数的方法,阐述了锁相环带宽与转速环带宽的匹配关系.最后在永磁同步电梯门机平台上进行了实验,验证了该控制策略的有效性和可行性. 展开更多

关键词 高频信号注入法 电梯门机 永磁同步电机 锁相环 无位置传感器

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

13

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

脉振高频信号注入永磁同步电机控制算法研究 被引量：3

14

作者 张凯泉 陈卫兵 +1 位作者 王铭 钟德刚 《湖南工业大学学报》 2017年第6期20-25,共6页

研究了基于脉振高频信号注入法的永磁同步电机无传感控制,采用二次谐波法对转子极性进行辨识,以提高算法的收敛性。并基于Matlab/Simulink对永磁同步电机脉振高频注入法速度和电流双闭环控制进行了仿真。结果表明:小凸极比的PMSM转子位... 研究了基于脉振高频信号注入法的永磁同步电机无传感控制,采用二次谐波法对转子极性进行辨识,以提高算法的收敛性。并基于Matlab/Simulink对永磁同步电机脉振高频注入法速度和电流双闭环控制进行了仿真。结果表明:小凸极比的PMSM转子位置解调困难、转矩抖动较大,因此在使用脉振高频电压注入法时,选取凸极比大的PMSM能够取得较好的控制效果。 展开更多

关键词 永磁同步电机 脉振高频信号注入法 凸极比 二次谐波法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于脉动高频信号注入的永磁同步电动机转子位置检测 被引量：7

15

作者 周晓敏 王长松 +1 位作者 齐昕 仲婷婷 《微电机》 北大核心 2008年第3期13-16,共4页

利用电动机的凸极效应跟踪转子位置,可以实现电机全速度范围内转子位置的检测,且对电机参数的变化不敏感,鲁棒性好。对脉动高频信号注入法进行永磁同步电动机转子位置检测的原理进行剖析。在定子绕组端注入高频小幅值的脉动电压信号,将... 利用电动机的凸极效应跟踪转子位置,可以实现电机全速度范围内转子位置的检测,且对电机参数的变化不敏感,鲁棒性好。对脉动高频信号注入法进行永磁同步电动机转子位置检测的原理进行剖析。在定子绕组端注入高频小幅值的脉动电压信号,将产生的带有转子位置信息的高频载波电流解调后,送入位置观测器,可观测出转子位置。通过仿真进行算法验证,结果表明,对具有凸极效应的永磁同步电动机来说,脉动高频信号注入法能够精确地跟踪转子位置,尤其是能够解决低速甚至零速下的转子位置检测。 展开更多

关键词 永磁同步电动机 无位置传感器 脉动高频信号注入法 凸极效应 转子位置检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于高频注入法永磁同步电机控制研究 被引量：8

16

作者 兖涛 刘军 +1 位作者 杨明亮 倪涛 《电气自动化》 2015年第3期7-9,共3页

针对永磁同步电机无传感器控制的启动控制问题,即在电机处于低速运行或者静止启动时转子位置难以检测和估算,采用高频注入法实现对永磁同步电机的启动控制,并采用判断响应旋转电流幅值N/S判断方法判断转子极性。利用MATLAB与PSIM联合建... 针对永磁同步电机无传感器控制的启动控制问题,即在电机处于低速运行或者静止启动时转子位置难以检测和估算,采用高频注入法实现对永磁同步电机的启动控制,并采用判断响应旋转电流幅值N/S判断方法判断转子极性。利用MATLAB与PSIM联合建模进行了相应的实验仿真。实验仿真结果验证表明:采取旋转高频注入法可以有效地实现永磁同步电机的启动控制,克服了无传感器控制在静止状态的不精确的缺点。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无传感器控制 高频信号注入法 PSIM MATLAB

在线阅读 下载PDF 职称材料

带误差补偿的高频信号注入永磁同步电机无传感器控制策略 被引量：19

17

作者 郭磊 杨中平 林飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第21期4458-4466,共9页

永磁同步电机的无传感器控制在低速区域或零速常采用高频信号注入法。旋转高频信号注入法辨识转子位置,其准确度易受到控制器采样和计算延时、逆变器输出或波形畸变引起的延时,以及信号解调过程中滤波器环节产生的延时等因素的影响。该... 永磁同步电机的无传感器控制在低速区域或零速常采用高频信号注入法。旋转高频信号注入法辨识转子位置,其准确度易受到控制器采样和计算延时、逆变器输出或波形畸变引起的延时,以及信号解调过程中滤波器环节产生的延时等因素的影响。该文在理论推导和详细分析转子位置偏差原理的基础上,提出可把延时产生的相位偏差归结为两种类型分别加以分析和补偿。在此基础上提出一种转子位置误差补偿高频信号注入控制策略。该策略能有效减小信号延时造成的相位偏离,提高转子位置的估计准确度。由于引起转子位置偏离值的各种延时可能随时间和实际参数是不断变化的,而所提出的策略具有在线计算实时补偿的特点,因而能较好地提高转子位置在线检测精度。实验验证了理论分析的正确性和策略的有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 高频信号注入法 相位偏差 转子位置误差补偿 无传感器控制策略

在线阅读 下载PDF 职称材料

同步磁阻电动机改进高频注入位置估算算法研究 被引量：2

18

作者 杜逸康 廖勇 +1 位作者 李福 林豪 《微特电机》 2019年第4期43-47,共5页

现有基于高频信号注入的同步磁阻电动机位置估算算法,在反馈信号的处理过程中,若不考虑由采样电路及A/D转换环节产生的相位滞后,会使反馈信号中有效信号占比减小甚至为零,降低算法精度和稳定性。针对上述问题,建立高频下的同步磁阻电动... 现有基于高频信号注入的同步磁阻电动机位置估算算法,在反馈信号的处理过程中,若不考虑由采样电路及A/D转换环节产生的相位滞后,会使反馈信号中有效信号占比减小甚至为零,降低算法精度和稳定性。针对上述问题,建立高频下的同步磁阻电动机方程,分析脉振高频电压信号注入d轴后,反馈有效信号衰减的因素,及对位置估算算法有效性和稳定性产生的影响。对由于多种因素产生的反馈信号相位滞后问题,引入d轴在注入频率点的高频电流信号的改进算法,避免需要进行反馈信号相位补偿的问题。通过理论分析可以证明,相比未考虑相位补偿的原高频注入法,该方法提高了反馈信号的信噪比,减小了跟踪误差。结合仿真和实验,对改进方法的有效性进行验证。 展开更多

关键词 同步磁阻电动机 转子位置估算 无位置传感器控制 高频信号注入法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于磁链叠加高频信号的PMSM速度位置观测法 被引量：2

19

作者 段家珩 张昆仑 《电气传动》 北大核心 2017年第4期22-26,共5页

针对永磁同步电动机能够在零低速条件下实现无传感器运行,提出了一种高频定子磁链注入方法来对电机运行中的速度与位置信号进行提取。在控制系统本身要对转矩以及定子磁链观测的基础上,利用该优势建立负载角观测器并推导位置误差角计算... 针对永磁同步电动机能够在零低速条件下实现无传感器运行,提出了一种高频定子磁链注入方法来对电机运行中的速度与位置信号进行提取。在控制系统本身要对转矩以及定子磁链观测的基础上,利用该优势建立负载角观测器并推导位置误差角计算方法,最后使用锁相环原理提取出转子的位置及运行转速。仿真表明,该方法可以实现在永磁同步电机低速下转子速度位置的准确观测,同时在转速与负载突变的情况下也有稳定的观测结果。 展开更多

关键词 永磁同步电动机 直接转矩控制 无位置传感器 高频信号注入法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于高频信号注入的永磁同步电机无传感器控制策略研究 被引量：3

20

作者 杨艳 李长云 徐曦 《电子产品世界》 2021年第9期67-70,共4页

永磁同步电机无传感器控制方法由于具有降低成本、减小系统体积和提高可靠性等优势,广泛应用于军工和民用等各个领域。本文介绍了用于零和低速下的永磁同步电机无传感器控制技术。针对传统的脉振高频信号注入法转子初始位置估计不准确... 永磁同步电机无传感器控制方法由于具有降低成本、减小系统体积和提高可靠性等优势,广泛应用于军工和民用等各个领域。本文介绍了用于零和低速下的永磁同步电机无传感器控制技术。针对传统的脉振高频信号注入法转子初始位置估计不准确的问题,提出一种基于磁极饱和凸机性的方法来正确判断磁极极性。并通过数学算法将滤波环节进行简化,减少低通滤波器的使用。通过仿真分析,验证了所设计的脉振高频电压注入法在零和低速段的可行性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无传感器控制 高频信号注入法 锁相环

在线阅读 下载PDF 职称材料