导读:本文包含了无位置传感器控制技术论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:永磁同步电机,正交正余弦信号注入,全阶滑模观测器,同步频率跟踪滤波
无位置传感器控制技术论文文献综述
王睿琦[1]（2019）在《永磁同步电机无位置传感器宽速域控制技术研究》一文中研究指出由于永磁同步电机的转子不需要电源,所以相比于感应电机具有体积小、质量轻、效率高等优点,因此得到了广泛应用。然而,它的缺点之一是要根据转子磁极的位置来控制电流的相位,这就要使用位置传感器。位置传感器会加大电机的尺寸和重量并且了降低系统的可靠性,使其在某些应用场合不适用。因此本文对永磁同步电机的零、低速和中、高速的无传感器控制策略进行研究。在分析了永磁同步电机的基本数学模型以后,使用i_d=0的转速电流环的矢量控制方法,分析了其高频数学模型。为后续零低速采用的高频信号注入法奠定基础。在研究零低速无传感器控制策略时,通过对传统方法产生的转子位置收敛不唯一以及使用滤波器带来的相位延迟缺陷,研究了一种在静止轴系下注入高频正交正余弦信号的方法,该方法再对激励出的高频电流信号解调和一系列的数学运算处理后,提取包含转子位置信息的正弦和余弦信号,消除滤波器的使用带来的不利影响,实现转子位置的精确定位。在研究中高速无传感器控制策略时,考虑到由于逆变器非线性对于传统滑模观测器法带来的谐波影响,提出了一种基于同步频率跟踪滤波的全阶滑模观测器法。该方法用全阶滑模观测器代替了传统的二阶滑模观测器,避免了由于使用滤波器带来的相位延迟缺陷。并使用一种同步频率函数对观测的扩展反电势信号进行滤波,该滤波器通过追踪当前变化的定子电流,滤除掉不属于跟踪信号的谐波,实现对定子电流的静态跟踪。转子位置和速度中谐波含量明显得到明显抑制,且转子位置误差明显降低。为进一步验证算法,在Matlab/Simulink上建模,并利用实验室现有的内置式永磁同步电机和dSPACE半实物半仿真平台进行硬件实验验证。结果表明,本文设计的位置估计方法在一定程度上提高了位置观测的准确性,达到了预期目标。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-07-01）
唐伟[2]（2019）在《基于参数自适应新型滑模观测器的PMSM无位置传感器控制技术研究》一文中研究指出永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)由于其运行可靠等优点得到了广泛应用,为了对其进行精确控制,需要安装位置传感器,从而增加系统成本,也限制了驱动装置在恶劣环境下的应用。本文以表贴式永磁同步电机为实验对象,研究基于滑模观测器(Sliding Mode Observer,SMO)的无位置传感器控制策略。在此基础上,构建了新型滑模观测器,用于减小观测器的抖振现象,提高系统对参数变化的鲁棒性。传统的滑模观测器中,控制函数为sign(·)函数,为了减小抖振现象,需要低通滤波器和角度补偿环节,增加了系统的复杂度,并且降低了观测精度。针对该问题,本文采用变边界层宽度的sigmoid(·)函数作为控制函数,同时采用反电动势观测器用于分离反电动势信号,不再需要低通滤波和转子角度补偿,简化系统结构,提高观测精度。另外,采用定子电阻自适应策略,同时构建负载转矩观测器,并且利用Lyapunov函数证明系统的稳定性,提高系统对参数变化的鲁棒性。分析混合终端滑模的原理,在保证系统稳定性的前提下,可以提高系统的收敛速度和跟踪精度。在传统指数趋近律的基础上,分析一种改进指数趋近律,在保证观测精度的同时,提高系统的收敛速度。搭建基于MATLAB/Simulink环境下的永磁同步电机无位置传感器仿真模型,以及以XE164为核心的电机控制平台,仿真和实验结果验证了本文采用的控制方法的有效性。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30）
柏建彩[3]（2019）在《永磁同步电机无位置传感器控制技术的研究》一文中研究指出随着现代控制理论、电力电子技术、半导体技术的迅速发展,永磁同步电机(permanentmagnetsynchronousmotor,PMSM)无位置传感器控制技术得到了越来越广泛的应用,永磁同步电机无位置传感器技术因其具有的结构简单、易维护、成本低运行可靠稳定等优点,越来越多的应用在主流伺服系统中。本文以表贴式永磁同步电机为载体,使用了滑模观测器的方法实现了对转子位置的实时观测并进一步利用锁相环技术得出转子转速等。首先,建立了PMSM在两相静止坐标系??-轴下的数学模型,在该坐标系下设计了滑模观测器。进而介绍了传统基于转子的磁场定向矢量控制技术以及转速、电流双闭环SIMULINK模型,为了改善滑模控制所带来的抖振问题,用饱和函数代替传统非线性符号切换函数并使用SIMULINK验证了改进后的滑模观测器可有效的减小抖振。其次,针对传统手工写代码所带来的周期长、易出错、消耗无用功时间长等问题,本文采用基于模型设计(Model Based Designed)的软件设计方法,该方法具有设计简单,思路清晰明确,注重上层算法弱化底层重复劳动的优点,用SIMULINK DSP2000系列硬件支持包搭建了无位置传感器控制的软件模型并生成代码,有效的减少了代码错误以及后期维护费用。最后,采用了TI公司的28335控制芯片以及智能功率芯片(IPM)组成了硬件控制平台,并在此平台上对本文基于模型设计开发的无速度传感器控制算法进行了实验,验证了该算法的正确性及生成代码的有效性。(本文来源于《曲阜师范大学》期刊2019-06-06）
张副强[4]（2019）在《宽转速范围SPMSM无位置传感器控制技术的研究》一文中研究指出随着稀土永磁材料的开发利用,永磁电机的发展突飞猛进,永磁电机特点是结构体积小,质量小,功率密度高,且控制容易,逐渐取代了直流调速系统中具有换向器的直流电机,避免了由换向器带来的许多问题,但是SPMSM的高性能控制需要时时获取转子位置,光电编码器、旋转变压器,霍尔元件等机械装置常被用于位置获取,这些设备的引入不仅增加了系统的成本,而且降低了系统的可靠程度。近年来,无位置传感器控制技术受到各国学者的青睐,以消除位置传感器带来的不利因素,无位置传感器控制技术按适用转速范围可以分为中高速、低速甚至零速的无位置传感器控制,本文针对中高速范围采用SMO法,针对低速范围使用高频方波注入法,结合加权平均切换算法实现SPMSM宽转速范围的无位置传感器控制。首先,对适用于中高速范围内SMO进行了研究,传统SMO在静止??轴系下使用符号函数重构反电动势分量,并利用LPF器消除反电动势中的高频谐波,再使用传统锁相环估计转子位置信息,由于反电势中高频开关量和LPF的使用导致位置观测不准确,本文提出使用广义二阶积分器的结构提取反电动势的正序分量可以无滞后的消除符号函数中的各次谐波,并使用基于正切函数的锁相环结构进行位置估计以达到更精确的位置估计,通过仿真对所提方法进行了验证。其次,针对低速区域内SPMSM的无位置传感器控制采用凸极模型法,首先介绍了电机的高频数学模型,分析高频方波注入实现原理,相比于传统的高频正弦波注入法可以提高注入信号频率,提出一种新的信号分离方式避免在信号分离时使用滤波器,采用基于电机模型的龙贝格观测器进行位置提取,提高了位置估计精度,针对初始位置辨识使用注入短脉冲法通过检测电流响应时间判断是否需要对初始位置进行补偿,为了实现高低速观测值平滑切换采用加权平均的方式摒弃传统的滞环切换方法,以实现宽转速范围SPMSM无位置传感器高性能控制,并通过仿真验证了所提方法的可行性。最后,设计并制作了一套PMSM驱动控制平台,包含功率驱动电路、电流调理电路、编码器调理电路和故障处理电路,使用设计的平台驱动一台额定功率200W的SPMSM,验证了上述理论分析的正确性与可行性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
郁琪[5]（2019）在《永磁同步电机无位置传感器控制技术研究》一文中研究指出永磁同步电机具有功率因数高、启动力矩大、结构简单、调速性好等显着优点,广泛应用在交通、家电、航天、制造等领域。永磁同步电机的精确控制需要准确的转子速度和位置信息,通常采用在永磁同步电机上加装编码器或旋转变压器等机械式传感器来获得,但传感器的加装增加了电机的成本和空间,尤其是在一些特殊工作场景下检测精度降低,严重时直接影响电机的正常工作。在大量文献调研及相关理论研究的基础上,对低速、中高速下永磁同步电机无位置传感器控制方法进行相关研究,主要工作如下:(1)基于高频信号注入法的永磁同步电机低速无位置传感器控制技术研究。永磁同步电机运行在低速时常采用高频信号注入的方法获得转子位置和速度信息,针对传统脉振高频电压信号注入法在提取转子误差角度运算复杂的问题,提出了基于线性正弦跟踪算法的脉振高频电压信号注入无位置传感器控制方法,并对算法的稳定性进行了证明。针对脉振高频电压信号注入法使用滤波器限制系统带宽、影响系统动态性能的问题,采用高频方波电压信号注入的方法实现无位置传感器控制,高频方波电压信号注入法只需要使用一阶平滑和差分运算就可以实现对高频信号和基波信号的提取,简化了系统结构,提高系统的动态性能。在Simulink平台分别搭建了两种高频信号注入法的永磁同步电机无位置传感器控制模型,并对两种无位置传感器控制方法进行了仿真实验。(2)基于非线性滤波算法的永磁同步电机中高速无位置传感器控制技术研究。在中高速情况下常采用扩展卡尔曼滤波算法实现电机无位置传感器控制,但在应对强非线性系统时会出现较大的滤波误差,因此本文将容积卡尔曼滤波算法运用于电机无位置传感器控制,对算法的容积变换原理和滤波过程进行了数学推导,并搭建了基于容积卡尔曼滤波算法的永磁同步电机无位置传感器控制模型。在Simulink平台对无位置控制方法中两种非线性滤波算法估计效果进行实验仿真与对比分析,实验结果表明本文所提的基于容积卡尔曼滤波无位置传感器控制方法具有更高的估计精度。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2019-05-23）
沈学珂[6]（2019）在《PMSM全速域无位置传感器控制技术研究》一文中研究指出近年来,永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)因其电流平稳、噪声低、转矩脉动小、转矩/惯量比大、低速性能好等优点成为了高性能调速系统的首选,已广泛应用于工农业制造、新能源电动汽车、民用电能设备、宇航探索等领域。如何提高PMSM调速系统的控制性能,并且有效避免有位置传感器系统的诸多局限性,使得被控电机在无位置传感器的情况下准确获取电机转子的实时信息,成为了国内外学者研究的热点。目前被广泛应用的PMSM无位置传感器控制方法从本质上可归为:(1)基于电机反电动势的方法,如模型参考自适应法、滑模观测器法和卡尔曼滤波法。(2)基于高频信号注入,即将不同类型的额外高频信号迭加在电机的基频激励上,通过检测电机对高频信号的响应来得到电机转子位置和转速信息。以上两类控制策略均能较好地实现对电机转子信息精确观测的目的。但是,前者不宜在电机速度较低,电机反电动势较小时使用,后者可能存在高频噪音滤波不充分等因素的影响。本文首先阐述了PMSM所具有的性能特点,其次对电机的分类、数学模型的建立及PMSM矢量控制方式进行了介绍,最后对高频旋转电压注入法、高频脉振电压注入法、扩展卡尔曼滤波法(Extended Kalman Filtering,EKF)和无迹卡尔曼滤波法(Unscented Kalman Filter,UKF)的转子位置检测原理进行了分析和研究。通过理论分析可知表贴式PMSM因其交轴电感与直轴电感相等,凸极效应较低的原因,不适宜采用高频旋转电压注入法;同时,通过对卡尔曼滤波算法的深入学习,发现与EKF相比,UKF具有估计精度高,计算过程复杂程度较低等优点。为了进一步提高转子位置的观测精度,改善被控系统的抗干扰能力,本文在UKF的基础上提出极大后验估计法Sage-Husa估计器和负载转矩前馈补偿的改进方案。通过在Matlab/Simlink平台上搭建被控PMSM系统仿真模型进行仿真验证。最后,基于以上的研究与仿真分析,针对高频注入法在电机高速时估计误差大,卡尔曼滤波算法在电机低速时观测性能不佳的缺陷,本文在电机处于规定的低速界限以下时采用高频脉振电压注入法,处于规定的高速点以上时选用改进UKF算法,而过渡区域通过设计的复合算法实现两种检测方式的平滑过渡,从而实现PMSM被控系统全速域转子位置的准确估计。由仿真结果及其分析可知本文设计的PMSM全速域无位置传感器转子位置检测及控制策略是正确且有效的。(本文来源于《郑州大学》期刊2019-05-01）
田炜,常鹏飞,周百灵[7]（2019）在《可变速机组无位置传感器控制技术研究》一文中研究指出可变速抽水蓄能机组比恒频恒速机组具有天然的优势,然而在矢量控制中需要检测转子位置和转速,采用无位置/速度传感器的控制方法在当下的工业应用中具有很大的研究意义。基于可变速抽水蓄能机组模型,研究了两种无位置/速度传感器控制方法,并且给出相应的观测器设计步骤,并在Simulink中比较验证了两种方法的有效性。(本文来源于《水电与抽水蓄能》期刊2019年02期）
丁曙光,刘维维,叶运骅,金昊[8]（2019）在《基于自抗扰控制技术的表贴式永磁同步电机无位置传感器控制》一文中研究指出为提高表贴式永磁同步电机(SPMSM)的控制精度、动态响应速度以及可调速度范围。通过引入自抗扰控制技术,在两相静止坐标系下,提出一种可以将包含转子位置信息的耦合项直接估计出来的方法。利用自抗扰控制技术的强解耦能力直接解耦电机方程,故无需向转子坐标系进行坐标变换来实现解耦,此外通过电流自抗扰控制器(ADRC)中扩张状态观测器(ESO)可以直接得到转子电角速度和转子位置角,避免了传统控制方法中多次变换和积分带来的累积误差。其在转速ADRC中利用自抗扰控制技术的非线性控制方法,扩展了调速范围,提高了控制精度。(本文来源于《微电机》期刊2019年03期）
王茗倩,吴红亚,曹帅[9]（2019）在《基于锁相环的无刷直流电机无位置传感器控制技术研究》一文中研究指出针对无刷直流电机无传感器控制系统中存在噪声高、转矩脉动大、易造成速度波动、引起谐振等问题,本文提出一种基于锁相环的无刷直流电机无传感器控制方法。通过状态观测器观测出反电动势,通过锁相环对反电动势进行滤波,提取出准确稳定的转子位置和转速。实验结果表明,该方法具有良好的稳定性、可行性和一定的抗干扰能力。(本文来源于《齐鲁工业大学学报》期刊2019年01期）
王子禹[10]（2019）在《绕组开放式发电系统的无位置传感器技术及虚拟同步机控制技术研究》一文中研究指出可再生能源的开发和利用对解决当今社会的能源危机和环境污染具有重要意义。多输入源发电系统因其对可再生能源的充分利用成为目前的研究热点。与传统多输入发电系统结构相比,绕组开放式发电系统具有可控器件个数少,搭建成本低,效率高的优点。本文在重点回顾了绕组开放式发电系统的研究现状后,结合现有研究的不足,分别针对绕组开放式发电系统的无位置传感器运行、功率控制算法、系统建模与参数设计进行了研究。为了实现绕组开放式发电系统的无位置运行,本文提出一种无滤波相位延迟的同步旋转滤波器算法。建立了系统的简化滑动观测模型,分析了传统同步旋转滤波结构中低通滤波器产生的相位延迟问题。将包含相位延迟的位置角用于同步旋转滤波的坐标变换,同时直接对滑模观测器输出进行滤波,得到了无滤波相位延迟的电机反电势,提高了转子位置的辨识精度。为解决传统电压电流的双闭环矢量控制存在的功率控制误差问题,本文提出了一种功率环重构的虚拟同步机控制算法。本文通过对绕组开放式发电系统的功角特性分析,验证了虚拟同步机算法应用于系统控制的可行性。针对系统的功率耦合问题,提出功率环解耦策略,实现了系统有功与无功功率的有效控制。针对绕组开放式发电系统的脉动抑制问题。本文基于开关平均法搭建了系统的闭环小信号模型,利用Middlebrook判据分析了源端和负载端的阻抗匹配问题,研究了不同系统参数下的脉动抑制能力,提出了一种快速的参数设计方法,设计后的滤波参数可有效兼顾滤波器件体积与脉动抑制。最后,本文搭建了绕组开放式发电系统的实验平台,设计了基于DSP的数字控制系统。编写了无位置传感器控制,功率环解耦的程序。通过实验验证了上述算法的有效性。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2019-03-01）
无位置传感器控制技术论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)由于其运行可靠等优点得到了广泛应用,为了对其进行精确控制,需要安装位置传感器,从而增加系统成本,也限制了驱动装置在恶劣环境下的应用。本文以表贴式永磁同步电机为实验对象,研究基于滑模观测器(Sliding Mode Observer,SMO)的无位置传感器控制策略。在此基础上,构建了新型滑模观测器,用于减小观测器的抖振现象,提高系统对参数变化的鲁棒性。传统的滑模观测器中,控制函数为sign(·)函数,为了减小抖振现象,需要低通滤波器和角度补偿环节,增加了系统的复杂度,并且降低了观测精度。针对该问题,本文采用变边界层宽度的sigmoid(·)函数作为控制函数,同时采用反电动势观测器用于分离反电动势信号,不再需要低通滤波和转子角度补偿,简化系统结构,提高观测精度。另外,采用定子电阻自适应策略,同时构建负载转矩观测器,并且利用Lyapunov函数证明系统的稳定性,提高系统对参数变化的鲁棒性。分析混合终端滑模的原理,在保证系统稳定性的前提下,可以提高系统的收敛速度和跟踪精度。在传统指数趋近律的基础上,分析一种改进指数趋近律,在保证观测精度的同时,提高系统的收敛速度。搭建基于MATLAB/Simulink环境下的永磁同步电机无位置传感器仿真模型,以及以XE164为核心的电机控制平台,仿真和实验结果验证了本文采用的控制方法的有效性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
无位置传感器控制技术论文参考文献
[1].王睿琦.永磁同步电机无位置传感器宽速域控制技术研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[2].唐伟.基于参数自适应新型滑模观测器的PMSM无位置传感器控制技术研究[D].西安理工大学.2019
[3].柏建彩.永磁同步电机无位置传感器控制技术的研究[D].曲阜师范大学.2019
[4].张副强.宽转速范围SPMSM无位置传感器控制技术的研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[5].郁琪.永磁同步电机无位置传感器控制技术研究[D].兰州理工大学.2019
[6].沈学珂.PMSM全速域无位置传感器控制技术研究[D].郑州大学.2019
[7].田炜,常鹏飞,周百灵.可变速机组无位置传感器控制技术研究[J].水电与抽水蓄能.2019
[8].丁曙光,刘维维,叶运骅,金昊.基于自抗扰控制技术的表贴式永磁同步电机无位置传感器控制[J].微电机.2019
[9].王茗倩,吴红亚,曹帅.基于锁相环的无刷直流电机无位置传感器控制技术研究[J].齐鲁工业大学学报.2019
[10].王子禹.绕组开放式发电系统的无位置传感器技术及虚拟同步机控制技术研究[D].南京航空航天大学.2019