基于状态空间的球形电动机转子智能位置检测

基于美国Hopkins大学Gregory S. Chirikjian等人提出的永磁球形步进电动机模型,提出了一种检测空间中转子位置的方法。在转子球面上进行随机编码,采用光电传感器对转子的位置进行识别。在这种编码规则下,对传感器检测的分辨率进行了研究,建立状态空间作为表述问题的数据结构,使用图搜索方式进行单点搜索,以当前的分辨率精度得出空间中转子的位置,为以后球形电动机的闭环控制奠定了基础。     

永磁球形步进电机转子位置检测的全局优化

介绍了永磁球形步进电机模型，在转子球面上进行随机编码，光电传感器的输出用来表示转子的位置。对转子球体的三维旋转进行了群描述；针对96个传感器的输出所构成的位置空间进行搜索，而传统的单点搜索会陷入局部极小值。定义目标函数，根据目标函数值的二维关系图的特点，采用遗传算法对函数进行全局寻优，并嵌入最速下降算子来加强遗传算法的局部搜索能力，得出当前转子的空间位置。对于远距离目标节点，仿真表明这种多点并行搜索方法能够快速地收敛到目标位置，精确度取决于传感器的分辨率和搜索步长。     

永磁球形步进电动机位置检测中的混沌优化

介绍了永磁球形步进电动机模型.在转子球面上进行随机编码;光电传感器的输出用来表示转子的位置.针对96个传感器的输出所构成的位置空间进行搜索.然而搜索空间较大,寻找一种高效的智能算法是解决位置检测实时性的关键.采用改进的混沌优化方法进行位置检测.根据优化的数学模型,将优化变量的定义域等分并重新组合成各个搜索子空间,并采用混沌变量的动力学方程映射到各子空间中进行并行搜索.仿真表明这种多搜索空间并行搜索方法能够快速地收敛到目标位置,大大提高了搜索效率;搜索精度取决于传感器的分辨率与搜索终止条件.     

光电编码器选型及同步电机转速和转子位置测量

光电轴角编码器,又称光电角位置传感器,是电气传动系统中用来测量电动机转速和转子位置的核心部件。对绝对式、增量式和混合式光电轴编码器的工作原理进行了综述,介绍了光电轴编码器的选型原则、转子速度的测量和转子位置的测量方法。最后,给出了同步电动机变频调速系统中转速和转子位置测量系统的实现。     

基于转子固有高频信号的同步电动机转子位置检测

针对同步电动机矢量控制系统中机械位置传感器存在的问题,对同步电动机的无机械位置传感器控制技术进行了深入研究。提出了基于转子高频信号的无机械位置传感器同步电动机转子位置检测方法,该方法将同步电动机自身结构作为转子位置传感器,依据旋转变压器原理和同步电动机的自身结构,建立了转子位置观测的数学模型;并给出了一种转子注入高频信号的实现方法,即利用转子固有高频信号来对转子位置进行检测。建立了基于转子高频信号的同步电动机无位置传感器矢量控制模型,并进行了仿真分析,结果表明该无机械位置传感器转子位置检测方法具有很好的检测精度和实用性。     

基于机器视觉的永磁球形步进电动机转子位置检测方法

介绍了永磁球形步进电动机的基本结构及基于机器视觉的球形电机位置检测方法。在电机转子表面喷涂用伪随机编码生成的网格图,图像传感器获取转子图像。通过分析所获取的图像,得到特征点在固联于转子球的坐标系下的坐标。图像传感器标定后得到的参数,可以计算出图像中的特征点在参考坐标系下的坐标。利用这些点在不同坐标系下的坐标,得到2个坐标系间的旋转矩阵,即确定了球形转子旋转后的空间位置。实验结果表明该方法的有效性。该方法可以用于实现闭环控制球形电机。     

交流电机的无传感器控制技术专题特约主编寄语

正交流电机系统的控制与运行需要转速或者位置信息,传统获取转子位置信息的方法是采用电子式或机电式位置传感器直接测量,如光电编码器、霍尔效应器件、旋转变压器等。然而,这些传感器的应用给交流电机系统带来许多问题:高精度、高响应的速度和位置传感器的成本较高;一些传感器在安装时可能出现同心度问题,与实际转子位置出现偏差;传感器的使用增加了系统的控制接口和接线,降低了系统的可靠性;光电编码器、霍尔效     

无轴承永磁同步电机启动控制研究

无轴承永磁同步电机良好的启动是实现电机稳定运行的基础.首先给出了无轴承永磁同步电机转矩绕组数学模型,通过转子初始位置粗测和二分搜索法完成对无轴承永磁同步电机转子的精确定位后,提出了基于转子磁场定向控制的启动方法.然后以数字信号处理芯片TMS320LF2812为核心,采用霍耳位置传感器与增量式光电编码器等主要器件,构建了...     

一种电励磁同步电动机转子位置检测方法

本文针对同步电动机矢量控制系统中机械位置传感器存在的问题,对同步电动机的无机械位置传感器控制技术进行了深入研究。在同步电动机矢量控制系统基础上,提出了一种基于转子高频信号注入的同步电动机转子位置检测方法。该方法将同步电动机自身结构作为转子位置传感器,依据旋转变压器原理和同步电动机的自身结构建立了转子位置观测的数学模型。建立了基于转子高频信号注入的同步电动机矢量控制仿真模型,并进行了仿真分析,取得了较好的效果。     

永磁同步电机无位置传感器控制技术研究综述

永磁同步电机具有功率密度高、转矩惯量比大、动态响应速度快的优点,在大功率交流传动领域具有明显的优势。对永磁同步电机的高性能控制依赖于精确的转子位置信息,然而通常使用的光电编码器和旋转变压器等机械式位置传感器成本高、体积大、抗干扰能力差,限制了永磁同步电机的推广应用,无位置传感器控制技术是解决这一问题的重要途径。本文对永磁同步电机的无位置传感器控制技术进行了综述,从转子初始位置检测、低速与零速运行控制、中高速运行控制和全转速范围运行控制四个方面对永磁同步电机无位置传感器控制技术进行了深入阐述和对比分析。最后,对永磁同步电机无位置传感器控制技术的发展趋势进行了展望。     

永磁同步电梯曳引机转子初始位置检测

以普通增量式光电编码器作为反馈元件的全数字交流伺服系统中,精确测量电机转子磁极初始位置是一个重要的技术难点。提出了一种在静止状态下,快速测量转子初始位置的方法,并将其应用到实际的电梯系统中。实验表明,该方法可靠性好,精度较高,可以满足实际电梯用同步曳引机矢量控制运行的需要,有效解决了永磁同步电机不带绝对位置检测装置下的起动问题。     

交流电机的虚拟光电编码盘测速技术

该文基于锁相环原理，结合交流电机动态模型，通过对交流电机电压和电流实时检测，辨识出交流电机诸如转速、转角、转子位置等转子信息。然后利用软件模拟增量式光电编码盘的测速和辨向方法，得到对应于光电编码盘的A、B、Z三相数字输出信号，从而实现交流电机虚拟光电编码盘测速技术。文中以永磁同步电动机为应用实例，实验结果验证了该文理论分析的正确性和所提方法的可实现性。     

无位置传感器的开关磁阻电机转子位置检测技术

转子位置检测是开关磁阻电机调速系统的重要环节,直接位置检测技术能够提供稳定的转子位置信号,但需要增加附加的机械结构,从而限制了开关磁阻电机的应用范围.目前,无位置传感器检测技术是开关磁阻电机研究领域的热点之一.全面介绍了国内外开关磁阻电机无位置传感器检测技术的研究现状,详细阐述了每一典型检测方法的原理,对其优缺点及适用范围进行了详细讨论与客观评述,并展望了其发展趋势.对新型无位置传感器检测技术的研究具有重要的参考价值.     

基于DSP的同步电动机转子位置检测和定位

准确、可靠的转子位置检测装置是磁场定向控制同步电动机系统运行的必要条件.本文根据转子位置检测的基本原理,采用绝对式光电编码转子位置检测法设计了一套基于DSP的检测程序及转子位置检测电路,从而为磁场定向控制奠定了基础.     

基于串行绝对式编码器的伺服电机位置及转速检测

为获得伺服电机高精度转子位置信息,文中基于TMS320F28379D的SCI模块设计了硬件接口电路,实现与串行绝对式光电编码器TS5700N8501之间的通信,根据编码器通讯协议,读取编码器应答信号,获得转子位置,并提出一种电机转向判断及转速计算的方法。实验结果表明,设计的电路可靠,软件算法可行,可以正确检测电机的转子位置、转向及转速信息,数据实时性好,满足伺服电机控制的需求。     

永磁同步电机转子初始位置检测研究

通过分析了在未知转子初始位置的情况下直接启动永磁同步电动机所可能出现的现象。针对常用的通直流电把转子拉到指定位置的方法分析与实验,提出一种基于增量式光电编码器A,B脉冲信号来确定转子初始位置的算法。该算法通过DSP芯片的高速运算能力,可以在永磁同步电动机启动之前计算出转子的初始位置。实验表明该方法是简单有效的。