电动车用无刷直流电机无位置传感器控制研究

通过分析电动车用无刷直流电机换相原理及间接位置检测原理,设计了一种基于反电动势法的无位置传感器电动车控制系统,为消除电机中性点电压和阻容滤波对反电动势检测电路的影响,该系统对传统反电动势法进行了改进,将采样电路的参考点与电池负极断开,并通过软件设计进行了反电动势相移补偿.实验结果表明,改进后的无位置传感器控制系统消除了电机中性点电压对反电动势检测电路的影响,不论电机运行在低速还是高速状态,都可准确地检测反电动势的过0点,在进行了相移补偿之后,可成功实现无位置换相控制,从而提高了电动车控制系统的可靠性和稳定性.     

基于STM8S的无位置传感器无刷直流电机控制方法

无刷直流电机结构简单、运行可靠、维护方便、效率高.介绍一种无刷直流电机位置检测方法,利用反电动势过零点检测电动机换相,给出无刷直流电动机的换相点估算方法.利用STM8S的中断功能,采用三段式起动,实现对电动机换相控制和实时监控.设计了反电动势检测简化电路、电流检测与保护电路、主要的I/O口;最后采用ZW-57BL01无刷直流电机进行实验,实验表明,该方法电动机起动平稳,调速范围广、实现容易、成本低,具有较高的应用价值.     

基于单神经元神经网络的无刷直流电机控制系统仿真

无刷直流电机是一种多变量、非线性、参数时变以及强耦合的复杂系统,利用传统比例积分微分(proportional integral differential,PID)算法控制无刷直流电机存在参数调整困难、自适应能力差、控制精度低以及抗干扰能力弱等问题.为实现无刷直流电机的高精度控制,在转速环中引入了基于单神经元神经网络PID控制算法,研究了无刷直流电机的数学模型及运行特性,提出了单神经元神经网络PID算法,最后比较分析了在电机双闭环控制系统中转速环采用不同控制算法下的转速阶跃函数响应,以及三相电流、反电动势和电磁转矩的运行状态.结果表明:单神经元神经网络PID算法控制下的无刷直流电机其转速的阶跃函数响应具有更快的上升时间、更小的超调量以及更加稳定的运行状态.     

直接检测无刷直流电机转子位置信号的方法

为了实现无刷直流电机的无位置传感器控制,提出了一种新颖的转子位置信号检测方法,该方法通过比较逆变器直流环中点电压和电机断开相绕组端电压的关系,直接检测到断开相绕组反电动势的过零点,再将该过零点延迟30°电角度即可获得无刷直流电机绕组换相所必须的转子位置信号。实验证明,当电机运行在低速时该检测方法可以良好地工作,因此应用此检测方法构成的无刷直流电机无位置传感器控制系统可以运行在很宽的速度范围内。文中对该检测方法的原理进行了分析,得到了检测电路的结构图并通过实验验证了该方法的正确性和可行性。     

基于小波网络的永磁无刷直流电机无位置传感器控制

通过对永磁无刷直流电机的无位置传感器检测原理和小波网络特性的分析，提出了基于小波神经网络的永磁无刷直流电机无位置传感器控制新方法．该方法构建小波网络模型，采用梯度下降法对网络进行训练．网络训练分为离线训练和在线训练，由离线训练初步确定网络隐层节点的小波平移因子、尺度因子及网络输出层权值．以滤波和逻辑处理后的网络输出信号为教师对网络输出层连接权进行在线调整．从而由电机的相电流、端电压映射出电机的换相信号，取代了传统的位置传感器．最后仿真及实验结果表明，该方法能得到准确的永磁无刷直流电机的换相信号．     

凸极转子无刷直流电机无位置传感器控制方法

为了解决凸极转子无刷直流电机的转子位置估计问题,提出一种新的无位置传感器控制方法.在每一个脉宽调制周期的开通区间和关断区间的中间时刻分别对电机非导通相的瞬时端电压进行采样,用两次采样的差值与逆变器直流侧中点电压相比较来获得电机反电动势过零点,将获得的反电动势过零点延时30°(电角度)即为电机的换相时刻.采样时刻确定及过零点获取均通过软件编程实现,实验结果验证了该方法的有效性.     

基于UKF算法的无刷直流电机转子位置和速度的估计

针对无刷直流电机（BLDCM）非线性严重而导致控制困难的问题,利用无轨迹卡尔曼滤波（UKF）算法设计了观测器,以估计无刷直流电机的转子位置和角速度,分析了在BLDCM系统负载变化、负载扰动、参数变化以及低转速情况下的估计结果,同时讨论了噪声统计参数的变化对估计效果的影响由此可知,良好的估计效果与UKF算法中各个参数的设置有重要的关系．仿真和实验结果表明,该转子位置观测方法可以比较正确地给出电机换相信号,实现电机的无位置传感器控制．     

无刷直流电机无位置传感器控制下的转矩波动抑制新策略

永磁无刷直流电机位置传感器和转矩波动的存在限制了它的应用范围．为扩大无刷直流电机在精度较高的伺服系统中的应用，提出在实现无位置传感器控制的同时，减少转矩波动的新策略．无刷直流电机转子位置与电机的电压、电流之间以及电机电流与转子位置、转矩之间都存在着一定的非线性对应关系，通过对两个径向基函数(RBF)神经网络按自适应训练算法进行训练，训练后的两个RBF神经网络分别实现了无刷直流电机转子位置和最大转矩运行时参考电流的在线估计．根据估计的参考电流对绕组的实际电流进行调节，最大限度地抑制了因电流波形不理想引起的转矩波动，为无刷直流电机在高性能伺服系统中的应用提供了保证．实验结果表明了此控制策略的有效性．     

无刷直流电机反电势过零法无传感器控制

针对无位置传感器控制的无刷直流电机转子位置检测,文章提出了一种基于反电势过零点检测转子位置的方法;通过分析计算无刷直流电机的数学模型,检测不导通相的端电压并与直流母线中点电压相比较,得到反电势过零点信号.该方法不需要虚构电机中点和低通滤波电路以及分压电路,但需要在特定PWM调制方式下得到反电动势过零点再延迟30°电角度实现换相;通过MATLAB/SIMULINK仿真实验结果表明,该方法合理、有效地检测转子位置;相对于传统的反电势过零虚构中点检测方法,该方法具有结构简单、适用范围广等优点.     

基于二阶滑模观测器的无刷直流电机转子位置估计

针对一阶滑模观测器(F-SMO)存在的抖振和相位延迟问题,提出了基于二阶滑模观测器(S-SMO)的线反电势(LBEMF)估计策略,将不连续控制作用在滑模变量的高阶微分上,采用超螺旋算法设计控制率,能较好地削弱抖振,得到连续光滑且无滞后的反电势估计值.针对相反电势法存在的相移问题,采用线反电势过零点直接作为换相点的换相策略.仿真和实验结果表明,所提策略能够准确估计无刷直流电机线反电势,获得准确的转子位置换相点,实现无刷直流电机的无位置传感器控制.     

基于BP神经网络无刷直流电机换相转矩脉动抑制方法的研究

将首先建立无刷直流电机数学模型,其次研究无刷直流电机换相转矩脉动产生的原因,最后设计BP神经网络参数自学习PID控制器,利用BP神经网络参数自学习PID控制器抑制无刷直流电机的换相转脉动,使其抑制效果达到最佳。     

变磁极性直流电动机机械特性研究

为了克服传统直流电动机因机械换向带来的火花、噪声等缺点,变磁极性直流电动机成为电机无刷化的一个新的发展方向。变磁极性直流电动机采用磁极换向的方式产生旋转磁场,从而带动通以直流电的电枢转动。建立起电压、转矩方程,并推导出电机的机械特性方程,对变磁极性直流电动机的进一步研究有参考价值。     

基于小波分析的无刷直流电机机械特性测试

通过对无刷直流电机的换相过程进行分析,得到无刷直流电机的换相频率与转速、转矩之间的关系。通过小波分析方法对采集到的启动过程的相电流进行去噪,提取瞬时换相频率,获取无刷直流电机的机械特性曲线。最后,通过对无刷直流电机空载启动过程进行仿真,将仿真得到的相电流进行小波去噪和特征提取,得到与理论一致的转速和机械特性曲线,验证了该方法的可行性。     

基于梯形波反电动势的BLDCM霍尔位置矫正策略

主要阐述了一种无刷直流电机(BLDCM)的霍尔传感器位置在线矫正策略.传统的BLDCM的霍尔传感器的矫正方式多为直接在电机本体上移动霍尔传感器,这种方式需要拆卸电机,因而在电机调试过程中是相当复杂的.本文主要通过母线电压和母线电流来获取电机换相过程的时间,确定霍尔位置传感器的最优超前角,达到在线修正霍尔位置的目的.最后以含3个霍尔位置传感器的三相两导通模式的BLDCM为仿真对象,并通过Matlab仿真平台对所提出策略加以验证,仿真结果证明该策略能够有效地在线修正霍尔位置偏移角,使得电机的相电流趋于平稳并达到正常运行模式,最后证实了方案的可行性与有效性.     

用模糊控制方法抑制无刷直流电动机换相转矩波动

研究了无刷直流电动机换相转矩波动的抑制问题，提出了将模糊控制器与电流滞环控制器相结合的控制方法．当电机换相时，某相电流上升的速率与另一相电流下降的速率产生偏差，采用模糊电流滞环控制器进行控制，实现回路总电流幅值不变，达到抑制换相转矩波动的目的．系统突加负载后，经智能模糊控制，系统在较短时间内达到新的平衡，仿真结果表明该方法较传统电流滞环控制具有更好的动态与静态特性．     

基于DSP的双直流电机控制系统设计

针对多电机同步控制系统中调速、换向等问题,基于自动控制技术,设计以PC机为上位机、DSP为下位机能够同时调节双直流电机转速和转向的,以及选择工作电机的控制系统。给出了控制系统相关硬件和软件设计,通过PC机与DSP之间的串口通信,采用上位机串口软件发送数字化控制指令给下位机,控制双直流电机完成一系列预设功能;采用PWM脉宽调制原理对电机的转速进行调节,利用光电编码器通过T法对电机转速进行测量,并通过实测波形显示电机转速。实验结果表明,该系统不仅能够实现双直流电机转速和转向的同步调节,而且可以对工作电机进行选择,达到了双直流电机同步控制的效果,具有一定的可靠性及有效性。     

直流输电系统中逆变器换相失败的因素分析

换相失败是直流输电系统常见的故障之一,其与许多因素有关.为此分析了直流输电系统中换流母线电压、直流电流、换相电抗、触发越前角、换流变压器变比等因素对换流站换相失败的影响,得到了直流输电系统换相失败的一般规律,对实际运行具有一定的借鉴意义.     

基于TMS320F240的无传感器无刷直流电机的控制

无刷直流电机的换相和控制都需要准确的转子位置信息，而安装转子位置传感器是较困难的，鉴于定子绕组的反电势与转子位置的严格对应关系，提出了一种根据端电压得到反电势，从而实现定子绕组换流的方法，给出了以TMS320F240为核心设计的无位置传感器无刷直流电机控制系统的软硬件框图。