基于霍尔的永磁无刷直流电机转子角度估算策略

为了对霍尔离散位置信号线性化处理,获得精确连续转子位置角度用于永磁无刷直流电机矢量控制系统。本文提出一种基于霍尔区间时间补偿预估的转子位置估算方法,并给出基于预估区间时间值的增量式线性误差补偿校正方案,最后进行了Matlab/Simulink仿真和实验验证,实验结果表明采用本文提出的转子位置估算策略和校正方法后电机转子角度估测精度高,满足永磁无刷直流矢量控制的要求,运行效果良好,降低了系统成本。     

开关霍尔安装相位偏差对PMSM性能影响实验研究

为了提高PMSM矢量控制系统的稳定性并减少硬件成本,采用具有高稳定性和低成本的双极性开关霍尔传感器代替控制系统中的高分辨率传感器,来实现对永磁同步电机的精确控制。文章首先介绍了霍尔传感器的工作原理,并结合永磁同步电机结构介绍双极性开关霍尔传感器在电机上的应用;然后针对霍尔传感器的安装相位偏差进行分析,给出相位偏差的校准方法;再利用构建霍尔位置观测器,实现对电机转子位置和转速的检测和估算;最后通过构建系统仿真和电机测试平台实验验证了所提出的霍尔安装相位偏差校准方法可行性和优越性。本文提出的方法可以降低电机转子位置估算误差至0.33%、速度的估算误差在0.5%以内,同时在带载情况下也可以保持估算稳定性;提高了永磁同步电机控制系统的鲁棒性和可靠性。     

基于带通频率跟踪滤波器的永磁同步电机转子位置与速度估算

在电动助力车用永磁同步电机（PMSM）控制系统中,针对PMSM在正常运行过程中发生霍尔位置传感器安装位置偏移的问题,提出基于带通频率跟踪滤波器的电机转子位置与速度估算方法。该算法将三相霍尔信号通过坐标变换转换为霍尔矢量,通过带通频率跟踪滤波器与锁相环提取霍尔矢量中的电机转子位置信息,以实现在霍尔位置传感器安装位置偏移情况下,对永磁同步电机转子位置与速度信息的正确估算。通过实验验证,该算法有效地减小了在霍尔位置传感器发生安装位置偏移时电机转速与电流的波动,提高了控制系统的可靠性和稳定性。     

电动汽车永磁无刷轮毂电机磁场定向控制

永磁无刷轮毂电机通常具有接近正弦波形的反电势,适合采用正弦波电流驱动。基于霍尔位置传感器的磁场定向控制应用于此种电机,具有效率高,转矩脉动小等优点。在电动汽车轮毂电机直接驱动应用中,要求避免出现较大的瞬态转矩以及抑制转矩脉动,通过增加前馈控制可有效抑制瞬态较大的转矩的出现,增加死区补偿可有效改善转矩脉动。试验结果表明,基于前馈和增加死区补偿的磁场定向控制应用在电动汽车永磁无刷轮毂电机控制中具有更好的控制效果,消除了瞬时转矩较大变化引起的不平顺,减小了稳态转矩脉动产生的驾驶室噪声。     

电动车轮毂永磁电机SPWM矢量控制系统研究

对轮毂永磁电机矢量控制系统展开了研究。电机控制系统采用霍尔位置传感器跟踪永磁电机磁链,经矢量坐标变换后应用SPWM技术对电流进行控制。针对传统SPWM技术直流电压利用率低的缺点,采用了一种注入3次谐波为三角波的SPWM控制技术,以提高直流电压的利用率,从而提高电机的输出效率;采用该方法,也容易实现控制算法的设计。     

基于变结构模型参考自适应系统的永磁同步电机转速辨识

提出了一种新颖的变结构模型参考自适应观测器,用于永磁电机无速度传感器矢量控制系统的转速辨识。该方法将变结构控制与模型参考自适应系统(model reference adaptive system,MRAS)进行有机的整合,选取永磁电机本身作为参考模型,而选取永磁电机电流模型作为可调模型,利用两模型输出的误差构造了一个滑模面。理论分析和仿真结果表明,所提出的永磁电机无速度传感器矢量控制系统的转速辨识方法具有较强的鲁棒性和令人满意的动静态性能。     

无刷直流电机转子位置传感器故障诊断及容错策略

针对无刷直流电机转子位置检测所使用的霍尔传感器容易出现损坏的现象,提出了霍尔传感器中出现一路或两路故障的诊断方法,该方法实时监测转子位置信号运行状态,根据无刷电机两两导通原理,考虑电机瞬时转速不变性,利用正常的霍尔传感器位置信号通过延时均分来估算故障传感器位置信号,并用于实际的电机转子换相,从而实现无刷直流电机的容错控制,实验结果表明采用本文提出的控制策略可以明显提高无刷直流电机驱动系统的可靠性,其系统性能可以与霍尔传感器无故障时相媲美。     

高性能永磁同步电动机的低成本简易正弦波控制

针对无刷直流电机存在转矩脉动大、噪声大等缺点,采用带低成本霍尔位置传感器的永磁同步电动机,提出一种高效的永磁同步电动机简易正弦波控制方法,并对电机的起动和制动过程进行了分析。利用霍尔位置传感器得到转子位置以及转速信息进行闭环控制,在角度计算中补偿合理的超前角,同时在系统中加入反电动势前馈控制。以TMS320F28027为主控芯片搭建平台进行实验,经实验证明,所提出的简易正弦波控制算法运行可靠、起动平滑,能有效减小电机转矩脉动,降低噪声,提高电机运行效率,制动快速。     

一种新的无刷直流电机反电动势检测方法

无位置传感器无刷直流电机的控制算法是近年来研究的热点之一,有霍尔位置信号直流电机根据霍尔状态来确定通断功率器件。利用无刷直流电机的数学模型,根据反电动势检测原理,提出了一种新的线反电动势检测方法来确定转子位置信息。通过和有霍尔信号的无刷直流电机的速度响应和转矩进行仿真比较,改进的线反电动势法,可以在较宽的速度范围内确定转子位置信息,且力矩输出波动较小。同时该方法无需重构电机中点,结构简单,易于实现,有较高的实用价值。     

带正反转功能的通用型无刷直流电机控制器设计

永磁无刷直流电机由于效率高、寿命长等优点得到了广泛应用。永磁无刷直流电机的控制器通常包括霍尔编码电路、驱动电路和逆变电路三部分。霍尔编码电路可以采用单片机或通用控制芯片,针对不同的电机,编写不同编码程序,使电机控制器和永磁无刷直流电机相匹配;也可以采用结构简单的逻辑门电路实现编码功能,通常电机绕组和霍尔安放位置的不同,其编码电路也不同。通过改进逻辑门电路的结构,使得改进后的编码电路能适用于所有的永磁无刷直流电机,同时通过开关的开合实现了电机的正反转控制。     

基于改进型MRAS的永磁同步电机无位置传感器控制方法研究

为提高电传动装甲车辆的运行稳定性,提出将模型参考自适应（MRAS）用于永磁同步轮毂电机无位置传感器控制,同时考虑到传统MRAS法的辨识精度易受电机参数变化的影响,提出一种能够对定子电阻进行实时辨识的改进方法。基于改进型MRAS法,构建了轮毂电机无位置传感器控制系统,基于Matlab/Simulink仿真对比了加入电阻辨识环节前后转速及转子位置的辨识效果,仿真结果验证了改进设计的优越性能,有效提高了电阻动态变化过程中转速及转子位置的辨识精度,避免了因参数变化引起的误差过大问题。     

基于霍尔传感器的永磁同步电机高精度转子位置观测

为了获得较高精度的永磁同步电机转子位置,提出一种基于开关型霍尔位置传感器的新型转子位置观测算法。当电机低速运行时,采用改进的一阶加速度算法,引入转速与交轴电流估算转子位置;当电机中高速运行时,利用霍尔位置传感器输出的转子位置信号对滑模观测器算法估算的转子位置数值进行分段线性校正,结合改进的一阶加速度算法进行加权平均处理,得到估算的转速和转子位置。实验结果表明,新型观测算法可减小一阶加速度算法滞后性与霍尔传感器安装误差带来的影响,能在宽速度范围内精确地估算电机转子位置,实现永磁同步电机矢量控制系统的高性能控制。     

无位置传感器永磁同步电机矢量控制系统的研究

在永磁同步电机矢量控制系统中,需要利用转子位置信息来实现转子磁场的定向控制。为了取消机械传感器,电机转子的速度和位置通过测量定子电流和电压来估计。基于滑模变结构理论,本文将滑模变结构控制应用于永磁同步电机控制系统。根据永磁同步电机的数学模型,设计了一个滑模变结构观测器,以估算电机的转子位置和速度,实现无传感器永磁同步电机的矢量控制。通过MATLAB建立了无传感器矢量控制系统的仿真模型,通过仿真验证了该方法的可行性和正确性,具有良好的性能。     

具有参数辨识的永磁同步电机无位置传感器控制

转子磁极位置估计的准确性决定永磁同步电机无位置传感器控制系统的性能,为了实现转子位置和转速的精确控制,需要对电机参数进行在线辨识。根据实际冰箱制冷系统需求,采用模型参考自适应系统构建无位置传感器矢量控制方案,在仿真研究电机参数变化对位置估算影响的基础上,提出了一种具有参数辨识的内埋式永磁同步电机无位置传感器控制方案。利用电机的电流模型,运用扩展卡尔曼滤波器对转子磁链和交轴电感同时进行在线辨识,并将辨识出的参数用于更新无位置传感器矢量控制算法中的电机模型。仿真和实验结果表明,参数辨识算法可以有效地辨识出实际的转子磁链和交轴电感,具有参数辨识的无位置传感器矢量控制方案可行有效,在压缩机厂商提供的电机参数存在一定误差的情况下可以保证冰箱制冷系统的性能。     

无刷直流电机霍尔位置传感器容错控制

本文的研究对象为中低转速的无刷直流电机驱动系统,根据三相霍尔位置传感器输出信号的相位特征,分析了其可能出现的故障模式及其对电机工作性能的影响,改进了原有霍尔位置传感器故障检测方法,并提出了一种基于霍尔位置信息本身相位特点的转子位置信息容错控制方法。采用Mtalab/Simulink仿真与实验,对容错控制方法进行了验证。通过实验与仿真结果,根据电机在故障状态切换过程中,三相电流、转速和电磁转矩等主要参数的变化规律,给出了该方法对电机性能的影响分析及其优缺点。本文提出的容错控制方法提高了无刷直流电动机转子位置信息获取的可靠性。     

基于线性霍尔传感器的高速永磁同步电机控制系统设计

本文针对高速永磁同步电机控制系统中的转子位置检测问题,在分析高速永磁同步电机工作原理,建立高速永磁同步电机数学模型的基础上,得出一种基于线性型霍尔传感器位置检测的新方法。详细分析了转子位置检测电路的工作原理,同时对电路的误差和动态过程进行了研究,将该电路用于以高速永磁同步电机为被控对象的驱动系统中。建立高速永磁电机全数字控制的矢量控制系统平台,并进行了实验分析。实验结果表明电机在高速情况下实现了稳定运行,验证了所设计的控制系统的可行性。     

采用霍尔传感器的无刷直流电动机DTC系统研究

为在采用霍尔位置传感器的无刷直流电动机中实现直接转矩控制(DTC)技术,研究了根据霍尔位置信号进行转矩观测的方法,分析了电压矢量特点,建立了电压矢量选择表。利用软件建立了无刷直流电动机DTC系统的仿真模型,搭建了实验平台,分别用仿真和实验测试了采用霍尔位置传感器的无刷直流电动机DTC系统的性能。测试结果表明,该方法简单可行,实现了无刷直流电动机DTC系统优良的动、静态性能。     

永磁无刷直流电机角加速度估计

由于霍尔位置传感器的分辨率和精度较低,以其为基础计算永磁无刷直流电机(BLDCM)的角加速度将产生较大的误差。针对这一问题,提出一种以反电动势归一化值中包含的位置信息为基础,采用双观测器对角加速度进行估计的方法。首先构建滑模观测器(SMO)对??坐标系下的反电动势波形进行观测,同时对观测结果进行归一化处理以降低高次谐波含量并消除转速和磁链系数的影响,之后考虑电机电磁转矩对加速度的影响,设计扩展卡尔曼滤波(EKF)估计器从观测到的反电动势归一化值中提取位置信息,进而实现对角加速度的估计。利用RT-LAB实时控制器进行实验,证明提出的角加速度估计技术可以在较宽转速范围内快速有效地观测出永磁无刷直流电机的角加速度。     

基于UKF的永磁同步电机无位置传感器控制研究

提出了一种基于Unscented Kalman非线性滤波（UKF）的永磁同步电机无位置传感器控制方法。利用易于检测的电机端电压和端电流,采用UKF算法实时地估计电机的转速和磁极位置,得到矢量控制系统转速反馈信号和矢量变换角度。永磁同步电机无位置传感器转速控制仿真结果表明．本文提出的估计算法既具有较高的估计精度又具有相对少的计算量,可以满足永磁同步电机伺服系统无位置传感器控制需要。     

EPS用永磁同步电动机转子位置传感器的一种新型设计

EPS用永磁同步电动机转子位置传感器的一种新型设计永磁同步电动机目前广泛应用于汽车电动转向系统(EPS)作为驱动电机。在分析EPS系统对永磁同步电动机要求的基础上,根据电机矢量控制需要即时获知转子位置的要求,结合双Hall特点,提出了一种新型霍尔转子位置传感器的设计、应用原则和计算方法,并在双Hall应用的基础上进行了拓展,最后进行了实验验证。