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工业控制计算机 2014年第6期27卷 57-59页

作者：江丹旭余世明浙江工业大学信息工程学院浙江杭州310023

步进电机一般都以开环控制的方式应用于各种运动控制场合,若要提高系统的控制性能,往往需要借助于位置或速度传感器来实现闭环控制。本文使用终态滑模观测器设计了一种估计步进电机位置和速度的方法,并试着解决位置和速度估计中一些较... 详细信息

步进电机一般都以开环控制的方式应用于各种运动控制场合,若要提高系统的控制性能,往往需要借助于位置或速度传感器来实现闭环控制。本文使用终态滑模观测器设计了一种估计步进电机位置和速度的方法,并试着解决位置和速度估计中一些较为重要的问题,所需用到的的仅仅是电信号检测装置,而避免了安装位置或速度传感器可能会带来的问题。仿真结果表明了所设计的方法的有效性。

关键词：终态滑模观测器步进电机位置和速度估计

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基于最小二乘和滑模观测器的霍尔传感器永磁同步电机转速估计方法

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电源学报 2024年

作者：曾岁程但汉兵李鼎文粟梅国网湖南省电力有限公司电力科学研究院中南大学自动化学院中国航发南方工业有限公司

永磁同步电机以其功率密度高、可靠性高和易于维护的优势在工业电动车辆领域得到了广泛应用。与配置高精度编码器和无速度传感器算法的永磁同步电机相比，配置霍尔传感器的永磁同步电机兼顾了系统成本和控制性能。然而，在矢量控制方法... 详细信息

永磁同步电机以其功率密度高、可靠性高和易于维护的优势在工业电动车辆领域得到了广泛应用。与配置高精度编码器和无速度传感器算法的永磁同步电机相比，配置霍尔传感器的永磁同步电机兼顾了系统成本和控制性能。然而，在矢量控制方法中，低分辨率的霍尔传感器输出的位置和速度信息精度较差，从而造成电流和电磁转矩的脉动。因此本文提出了一种融合的速度估计方法，采用最小二乘算法不依赖于电机参数输出连续平滑的角度，并基于电机机械运动方程设计滑模观测器实时估计转速，采用方波启动以解决离散位置信息缺失的问题，并对设计的观测器进行李雅普诺夫稳定性证明。最后实验结果验证了所提转速估计方法的正确性和可行性。

关键词：永磁同步电机霍尔传感器位置和速度估计滑模观测器最小二乘

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电脑袜机控制系统的研究与改进

电脑袜机控制系统的研究与改进

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作者：江丹旭浙江工业大学

学位级别：硕士

电脑袜机是一个集电气、机械于一体的复杂设备,是一款高科技的产品,能够编织出各种符合广大人民群众品味的袜子,安全、高效,具有广阔的发展前景。然而,相较于国外的袜机大国,我国的袜机无论在技术或是装备上都相对落后,因此,在电脑袜机... 详细信息

电脑袜机是一个集电气、机械于一体的复杂设备,是一款高科技的产品,能够编织出各种符合广大人民群众品味的袜子,安全、高效,具有广阔的发展前景。然而,相较于国外的袜机大国,我国的袜机无论在技术或是装备上都相对落后,因此,在电脑袜机方面的研究与改进具有重要的意义。现如今,人们越来越注重袜品的个性化和时尚化。针对这一现象,本文进行了花纹常用颜色的编码,自定义了花型文件的保存格式,并且在设计花型的同时,对其传输和存储的方式进行了研究设计,使用USB接口传输技术,以PDIUSBD12为主控芯片,完成了接口模块的硬件驱动电路设计和软件实现,基本实现了花型传输功能。当花型文件通过USB接口发送出来后,需要通过Flash存储模块对数据进行接收和存储。首先,根据所选用芯片K9F1208U0M的基本特点,完成了Flash存储模块的接口驱动函数的设计与编写,实现了花型数据的接收和存取。接着针对数据在存取过程中,可能出现的数据丢失、出错等安全性、可靠性问题,对数据进行校验与管理设计,完成了ECC校验算法的C语言实现,可检测并纠正1Bit的错误和坏块标记,然后提出改进后的坏块管理方案,对固有坏块和已标记使用坏块进行跳过处理,新产生使用坏块进行替换处理,实现Flash存储空间充分利用和有效管理。针对本系统中,在扎口编织时,橡筋步进电机与带动针筒转动的伺服电机之间必须协调工作,其速度比始终保持在某一固定值上。为保证它们之间的协调运作,同时防止步进电机是否失步或超步,首先建立了步进电机加减速控制曲线,然后通过终态滑模观测器的设计提出了一种估计步进电机位置和速度的方法,通过电信号检测装置,定时检测出步进电机线圈中的电流和输入电压,来观测步进电机的位置和速度,以判断电机的运行状态,然后针对不同的状态,通过自适应PI控制进行适当的处理。最后,经过仿真验证,说明了控制方法的可行性。

关键词： USB接口 ECC 坏块管理终态滑模观测器步进电机位置和速度估计

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基于EKF的永磁直线同步电机无位置传感器控制研究

基于EKF的永磁直线同步电机无位置传感器控制研究

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作者：杨伟民浙江大学

学位级别：硕士

传统的进给系统越来越不能满足超高速、高精密机械加工的要求，而永磁直线同步电机直接驱动技术以高速、高精密、快响应、大行程等优异的特性，在高速、高精密机械加工设备中得到了广泛的应用。永磁直线同步电机直接驱动系统省去了中间... 详细信息

传统的进给系统越来越不能满足超高速、高精密机械加工的要求，而永磁直线同步电机直接驱动技术以高速、高精密、快响应、大行程等优异的特性，在高速、高精密机械加工设备中得到了广泛的应用。永磁直线同步电机直接驱动系统省去了中间传动环节，系统的各种扰动直接作用于电机，因此对控制系统提出了更高的要求。而传统的带位置传感器的控制系统存在诸多缺点，因此研究成本低、性能良好的无位置传感器控制系统成为近年来的一个研究热点。本文的研究目的就是要实现永磁直线同步电机的无位置传感器控制。本文研究了永磁直线同步电机无位置传感器的矢量控制，并建立了相应控制系统的模型。系统研究了无位置传感器控制中关键的位置和速度估计问题。在分析、比较各种估计算法的基础上，提出了基于EKF的位置和速度估计算法，并对EKF算法进行了理论推导、计算机仿真及实验。提出了一种静止时估算表面式PMLSM的动子位置的方法——电压脉冲矢量注入法，其最大估计精度可以达到±0.9375°。结合电压脉冲矢量注入法和EKF估计算法，可以实现PMLSM的平稳运行。本文设计了EKF估计器硬件系统架构和软件系统流程，设计并实现了基于EKF的位置和速度估计器。为测量电机相电压和相电流，阐述了测量电路的原理，设计并制作了电路板，并用实验进行了验证。阐述了DSP软件的设计方法，开发了实现EKF估计算法的DSP软件，实验验证了EKF估计算法的可行性，并检验了EKF估计算法的精度。

关键词：永磁直线同步电机无位置传感器矢量控制位置和速度估计初始位置估计扩展Kalman滤波 DSP

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永磁同步电机无位置传感器控制及高速重投仿真研究

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控制与信息技术 2022年第1期 19-25页

作者：陈志博高剑梅文庆尚敬黄守道湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 株洲中车时代电气股份有限公司湖南株洲412001

永磁同步电机(PMSM)在高速运转工况下被重新投入使用,是其在许多关键领域应用不可或缺的重要功能之一。在此工况下,由于电机转子的初始位置未知,会存在观测误差;如果控制不当,将出现电流冲击现象或者引发过流故障。为此,文章从工程实际... 详细信息

永磁同步电机(PMSM)在高速运转工况下被重新投入使用,是其在许多关键领域应用不可或缺的重要功能之一。在此工况下,由于电机转子的初始位置未知,会存在观测误差;如果控制不当,将出现电流冲击现象或者引发过流故障。为此,文章从工程实际出发,针对无位置传感器PMSM高速重投的全过程,提出了一种基于三段式控制模式的带速重投方法。其在初始投入时,采用电流幅值闭环型零电压矢量控制方法对电机电流进行闭环控制,以避免电流的突变;再通过合理的切换策略,将控制方式自然过渡到基于d-q轴电流闭环的矢量控制,并采用虚拟电阻法以提升转子位置观测的精度,使电机平稳地进入正常控制模式。对内置式PMSM的带速重投全过程进行了数值仿真,结果显示,在重投的全过程中,PMSM电流无冲击现象发生,转速和位置角估算没有突变,转子位置角的观测方法、控制策略和调制策略均实现了平滑切换,电机被稳定地牵引到正常运行工况,验证了所提方法的可行性和有效性。

关键词：交流电机永磁同步电机(PMSM) 飞行重启带速重投位置和速度估计

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