基于FPGA的EMB中无刷直流电机扭矩控制器设计

介绍一种应用于车辆电子机械制动系统（EMB）的基于FPGA的直流无刷堵转电机（BLDC）的扭矩控制器设计方案,针对三相六状态无刷直流力矩电机,增加力矩传感器对其力矩用PWM调制对电机进行闭环控制的控制策略,证明直流无刷堵转电机的扭矩控制稳定可靠。     

用EKF估计无刷直流电动机转子位置和转速

无位置传感器控制方案是目前无刷直流电动机(BLDCM)控制的研究热点之一。该文给出了一种利用扩展Kalman滤波器(EKF)估计无刷直流电动机转子位置和转速的方法。该方法仅需三相定子反电势反馈即可实现EKF控制,所需计算量小,易于实现低成本系统。推导了基于EKF的转子位置和转速估计数学模型,并分析了转子位置初始误差和噪声统计特性变化对EKF估计效果的影响。仿真和基于数字信号处理器(DSP)的BLDCM调速系统上的实验研究证明,该方法能在初始位置误差不超过π/3电角度时保证电动机正常起动,并准确地估计转子位置和转速。     

空调压缩机用无刷直流电机无传感器调速系统设计

压缩机作为空调的心脏,是人们研究空调的主要部门。现在多数空调采用的是无刷直流电动机,因为其具有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列有点。无刷直流电机的机械位置传感器影响着整个系统的可靠性、成本和体积,甚至在一些场合根本无法安装,因此无刷直流电动机的无机械传感器转子位置检测方法成为近些年的研究热点。因此本文将采用Micro Linear公司的ML4425芯片,并配合使用International Rectifier公司的IR2130对无刷直流电机进行控制。同时也通过单片机编程实现对温度的设定与室温的检测。通过单片机与数模转换器件对压缩机转数控制。     

无刷直流电动机的原理与特点

无刷直流电动机采用方波自控式永磁同步电机,以电子传感器取代碳刷换向器,以钕铁硼作为转子的永磁材料,数字式控制,高效率、高转矩、高精度,是当今理想的调速电机.     

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。     

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．     

浅谈无刷直流电机控制的两种模式

文章以无刷直流电动机为控制对象,分别介绍了以PIC18F2431单片机和DSP作为电机的主要控制芯片所构成的电机控制系统及其工作方法。     

无刷直流电机控制系统的控制方法研究

无刷直流电机的控制技术研究是当今电机领域的热门课题.在介绍电机发展历史及现状的基础上.说明了无刷直流电机控制系统的3种控制方法,即无位置传感器控制、变结构控制、模糊控制和神经网络控制,并提出需要进一步研究的问题.     

一种基于自适应输入-输出线性化的无刷直流电机参数辨识方法

对基于理想换相的永磁无刷直流电机, 在给出其单相等效模型的基础上, 运用基于自适应输入-输出线性化(AIOL) 方法, 设计了适用于无刷直流电机的参数辨识与控制的电流控制器, 来提高驱动控制系统对电机参数的自适应能力;此外, 对辨识方法进行相应的改进. 研究和仿真分析结果表明: AIOL方法不要求各状态量解耦, 参考模型中也不包含估计状态量, 因而自适应律的导出较简单, 并且使参数辨识与电机控制在一个框架内得到解决, 更适合电机的运行控制;基于AIOL方法的改进参数辨识算法消除了待辨识参数变化互相耦合、相互抵消的负面影响, 能够准确、稳定地估计电机参数, 且系统的响应性能较好, 易于工程实现.     

基于神经元网络的电机换相控制

无刷直流电机(BLDCM)一般是通过位置传感器产生正确的换相信息实现控制,而在无位置无刷直流电机中,一般通过检测反电动势过零点间接获得换相时刻,但是由于电机的非线性动态特性、温度、转速等因素的影响,难以得到准确的信息.本文利用神经网络的非线性任意逼近特性,提出一种基于神经元网络的电机相位补偿控制.首先由硬件电路获得有效的反电动势信息,再利用BP神经网络的方法进行正确的补偿相位,实现无位置无刷直流电机的控制.     

基于硬件的无位置传感器无刷直流电机启动新方法

针对传统的无位置传感器无刷直流电机控制的起动需采用复杂的软件、成本高、定位不准确、容易堵转的缺陷,提出了一种通过检测线电压差获得转子位置的方法。提出的方法能在2%的额定转速下准确检测到转子位置,从而可以利用简单硬件电路实现电机的快速启动。理论分析和实验表明:提出的方法与霍尔传感器一样能保证无刷直流电机快速大转矩、小抖动、无堵转的平滑启动。     

霍尔效应在无刷直流电机控制中的应用

霍尔效应是非常重要的磁电效应,霍尔效应原理广泛用于非电量测量、自动控制和信息处理等方面,文中在简单介绍霍尔效应原理和直流无刷电机控制原理的基础上,结合无刷直流电动机中使用的霍尔位置传感器,说明了霍尔位置传感器控制无刷直流电机的工作原理,阐述了无刷直流电机中应用的霍尔位置传感器的基本特性和霍尔位置传感器组必须满足的条件。最后对霍尔位置传感器的应用进行了展望,说明了霍尔位置传感器具有较广泛的用途。     

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．     

无刷直流电机DSP逻辑控制程序的Petri网设计方法

提出一种无刷直流(BLDC)电机数字信号处理(DSP)逻辑控制程序的Petri网设计方法.首先,建立霍尔传感器和电机旋转方向的Petri网模型;其次,利用功率管(MOSFET)二二切换规则,设计功率管通断的变迁,获得电机的逻辑控制Petri网模型,并根据Petri网可达图算法,计算无刷直流电机动态系统的状态集合,并利用换相逻辑逐个验证;最后,借助Petri网变迁的激发规则,设计无刷直流电机DSP逻辑控制程序,并对文中方法进行实验验证.结果表明:文中方法能够保证控制程序的正确性和可靠性,可以有效地简化无刷直流电机DSP逻辑控制程序的调试过程.     

一种适用于永磁同步电机全速度运行的无位置传感器控制方法

为了改进PMSM无速度传感器全速度运行时的控制性能,提出了一种结合高频注入方法与反电动势估计方法的SPMSM无速度传感器控制策略.首先建立了数学模型,然后基于模型对永磁同步电机的反电动势估计进行了描述,并结合一种脉振式高频电压注入的低速估计方法,实现了永磁电机在全运行范围内的无速度传感器控制.针对所提出的方法进行了实验,实验验证了在SPMSM全速度运行时,所提方法能准确估算出其转子的速度和位置.具有误差小且易于实现的优势.     

基于位置传感器的无刷直流电机机械特性测试研究

针对无刷直流电机的性能测试一般依靠测功机,测试成本高昂且不能实现全检的现状,提出了一种电机特性快速检测方法。首先分析了带位置传感器的无刷直流电机的工作原理,通过采集电机的霍尔位置传感器信号,将其消噪后按经验模态分解为固有模态分量,并根据位置传感器信号与电机转速与特性之间的关系,得出电机的机械特性曲线,并利用高精度转速-转矩传感器测量并绘制电机的机械特性曲线,两者的一致性表明该方法有较好的精度。     

基于DSP技术的无位置传感器的无刷直流电动机控制

主要介绍对于基于DSP技术的无位置传感器的无刷直流电动机控制系统设计，重点介绍了如何采用单电阻检测相电流和转子位置估算的问题，同时，对于无刷直流电动机的启动控制也提出了解决方案。     

基于卡尔曼滤波算法的无刷直流电机直接转矩控制

阐述了一种新的无刷直流电机转矩检测方法,可应用于直接转矩控制。传统的转矩观测方法有基于磁链观测转矩和基于反电势观测转矩,其分别存在计算复杂、误差大和难以得到准确的反电势的问题。根据无刷直流电机运行特性,提出了通过采集端电压和相电流的卡尔曼滤波转矩观测策略,仿真结果表明,能够准确观测到电机转矩。通过设计卡尔曼滤波算法,有效避免了微分运算产生干扰的问题,且不需要额外的滤波电路,节约了系统成本,并且利用转矩观测时产生的中间变量,完成无刷直流电机无位置传感器控制。     

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．