基于复系数滤波反电势观测器的永磁同步电机无位置传感器控制

在众多无位置传感器控制方法中,低通滤波反电势观测器结构简单,参数整定容易,易于编程实现。但是该方法估计出的反电势会产生相位滞后,在估计永磁同步电机转子位置时即使进行了相位补偿,依然会存在较大的位置估计误差。针对这一问题,提出一种复系数滤波反电势观测器。该观测器只有一个参数需要调节,对于内置式和表贴式永磁同步电机具有统一的表达形式。此外该反电势观测器具有复系数滤波器的特点,在中心频率处无幅值衰减和相位滞后,可以不失真地提取出反电势信息。接着使用正交锁相环来处理获得的反电势信息,估算出电机的转子位置和速度。实验结果验证了该算法的有效性和可行性。     

基于现场可编程门阵列的非理想电网快速同步检测技术

为提高非理想电网同步检测的快速性和准确性,提出了基于多复数滤波器的锁频环同步检测方法。分析了该方法及其各内部模块的工作原理及特性,并对影响系统性能的关键参数进行了优化设计。为进一步加快检测速度,利用现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)并行处理优势,提出了基于FPGA的同步检测实现方法。针对FPGA算数运算能力弱的问题,优化各模块实现结构,减少乘法等环节。对所提方法进行了实验验证,结果验证了其有效性。     

Generalized ionospheric dispersion simulation method for wideband satellite-ground-link radio systems

A generalized ionospheric dispersion simulation method is presented to verify and test wideband satellite-ground-link radio systems for dispersion robustness. In the method, ionospheric dispersive effects on wideband radio waves are modeled as an allpass nonlinear phase system, thus greatly decreasing the need for signal priori information. To accurately simulate the ionospheric dispersion and reduce the implementation complexity, the system is decomposed into three new allpass subsystems: with a linear phase passing through zero frequency, a constant phase, and a nonlinear phase with zero-offset and quasi-parabolic form respectively. The three subsystems are implemented respectively by the combination of integer-interval delay and fractional delay filter, digital shifting phase and the complex-coefficient finite impulse response (FIR) filter. The ionospheric dispersion simulation can be achieved by cascading the three subsystems in a complex baseband and converting the frequency to a radio frequency. Simulation results show that the method has the ability to accurately simulate the ionospheric dispersion characteristics without knowing the signal priori information and has a low implementation complexity.     

多复杂系数滤波器在风电并网变流器中的应用

同步信号对风电三相并网变流器的运行起着非常重要的作用,如何在电网电压畸变、频率波动或不平衡条件下快速、精确地提取出基波正序电压分量是同步信号检测面临的挑战。首先介绍了同步信号检测的滤波技术,当电网电压严重畸变和严重不平衡时,这些技术需要在精确度和动态响应之间进行平衡。然后提出了基于MCCF(多复杂系数滤波器)的同步信号检测技术,在非理想电网电压条件下不仅可以精确、快速地提取出正、负序电压分量,而且实现了对谐波分量的精确估算,从而在有源滤波器选择性补偿方面具有很大的应用潜能。另外,MCCF在锁相环、谐波分量提取、电能质量监测和孤岛检测技术中具有结构简单、灵活性强的特点。最后通过在MATLAB中建模仿真,验证了基于MCCF的同步信号检测技术的有效性。     

改进的滑模观测器实现PMSM无传感器控制

无传感器控制技术能提高永磁同步电机驱动系统可靠性、环境适应性,且降低系统成本。基于一阶滑模观测器的无位置控制系统中,低通滤波器提取反电动势时,将产生相位延迟和幅值衰减,常需相位补偿环节。随着转速降低,补偿环节的补偿作用变差,位置估计误差增大,带载能力大大下降;且现场应用中,理想的补偿系数不易得到,系统调试难度较大。针对该问题,提出用自适应复数滤波器替代低通滤波器的无位置控制实现方法。自适应复数滤波器具有零相移、无衰减的优良特性,能在较宽速域内实现反电动势的精确提取,故无需相位补偿环节。仿真和实验结果表明,所提策略简化了系统结构、大大提升了带载能力,且系统颤振不再随转速降低而增大,而呈现等颤振水平。