基于強(qiáng)跟蹤無跡卡爾曼濾波的內(nèi)置式永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置估計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-06-02 19:05
為了解決當(dāng)永磁同步電機(jī)在運(yùn)行中受到擾動(dòng)、系統(tǒng)狀態(tài)突變時(shí),傳統(tǒng)的無跡卡爾曼濾波算法對轉(zhuǎn)子位置的跟蹤能力下降、估計(jì)精度降低,甚至?xí)篂V波器發(fā)散等問題,文中采用基于兩相靜止坐標(biāo)系的內(nèi)置式永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的強(qiáng)跟蹤無跡卡爾曼濾波算法,研究了在經(jīng)典的無跡卡爾曼濾波的基礎(chǔ)上引入強(qiáng)跟蹤濾波器,既保留了經(jīng)典的無跡卡爾曼濾波算法的優(yōu)點(diǎn),又能改善無跡卡爾曼濾波算法對狀態(tài)突變魯棒性的控制。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)永磁同步電機(jī)運(yùn)行在中高速區(qū)域時(shí),強(qiáng)跟蹤無跡卡爾曼濾波算法可以快速準(zhǔn)確地跟蹤轉(zhuǎn)子位置,估計(jì)誤差低于經(jīng)典的無跡卡爾曼濾波算法。
【文章來源】:現(xiàn)代電子技術(shù). 2020,43(13)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
IPMSM無傳感器控制系統(tǒng)
為了克服傳統(tǒng)KF的不足,文獻(xiàn)[13]引入了強(qiáng)跟蹤卡爾曼濾波(Strong Tracking Kalman Filter,STKF)理論。STKF有幾個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn),包括:
在如圖5所示的實(shí)驗(yàn)測試平臺(tái)中,采用光編電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī),帶動(dòng)旋變電機(jī)旋轉(zhuǎn)。采用Infineon Aurix TC275作為電機(jī)無感算法的運(yùn)行平臺(tái),此單片機(jī)的峰值能力高達(dá)1 300 DMips,無需擔(dān)心復(fù)雜估計(jì)算法的運(yùn)算量。實(shí)際的轉(zhuǎn)子永磁體位置由旋變專用芯片解析旋變正交差分信號得到。將傳感器獲取的實(shí)際量與估計(jì)算法得到的估算量通過CAN總線發(fā)送至上位機(jī)來實(shí)現(xiàn)精度對比。圖4 仿真中電機(jī)高速時(shí)的實(shí)際值與估計(jì)值
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)無跡卡爾曼濾波的內(nèi)置式永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置估計(jì)[J]. 馬彥,李軍偉,李德芳,孫海波,高松. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[2]永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制技術(shù)研究綜述[J]. 劉計(jì)龍,肖飛,沈洋,麥志勤,李超然. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(16)
[3]基于雙STF-UKF算法的永磁同步電機(jī)參數(shù)聯(lián)合估計(jì)[J]. 林輝,呂帥帥. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[4]基于模糊PI模型參考自適應(yīng)的高速永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測[J]. 張洪帥,王平,韓邦成. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(12)
[5]基于EKF和PF的多機(jī)器人協(xié)同定位技術(shù)[J]. 田紅兵,樊光南,宋龍. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2013(23)
[6]非線性系統(tǒng)帶次優(yōu)漸消因子的擴(kuò)展卡爾曼濾波[J]. 周東華,席裕庚,張鐘俊. 控制與決策. 1990(05)
本文編號:3210581
【文章來源】:現(xiàn)代電子技術(shù). 2020,43(13)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
IPMSM無傳感器控制系統(tǒng)
為了克服傳統(tǒng)KF的不足,文獻(xiàn)[13]引入了強(qiáng)跟蹤卡爾曼濾波(Strong Tracking Kalman Filter,STKF)理論。STKF有幾個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn),包括:
在如圖5所示的實(shí)驗(yàn)測試平臺(tái)中,采用光編電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī),帶動(dòng)旋變電機(jī)旋轉(zhuǎn)。采用Infineon Aurix TC275作為電機(jī)無感算法的運(yùn)行平臺(tái),此單片機(jī)的峰值能力高達(dá)1 300 DMips,無需擔(dān)心復(fù)雜估計(jì)算法的運(yùn)算量。實(shí)際的轉(zhuǎn)子永磁體位置由旋變專用芯片解析旋變正交差分信號得到。將傳感器獲取的實(shí)際量與估計(jì)算法得到的估算量通過CAN總線發(fā)送至上位機(jī)來實(shí)現(xiàn)精度對比。圖4 仿真中電機(jī)高速時(shí)的實(shí)際值與估計(jì)值
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)無跡卡爾曼濾波的內(nèi)置式永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置估計(jì)[J]. 馬彥,李軍偉,李德芳,孫海波,高松. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[2]永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制技術(shù)研究綜述[J]. 劉計(jì)龍,肖飛,沈洋,麥志勤,李超然. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(16)
[3]基于雙STF-UKF算法的永磁同步電機(jī)參數(shù)聯(lián)合估計(jì)[J]. 林輝,呂帥帥. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[4]基于模糊PI模型參考自適應(yīng)的高速永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測[J]. 張洪帥,王平,韓邦成. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(12)
[5]基于EKF和PF的多機(jī)器人協(xié)同定位技術(shù)[J]. 田紅兵,樊光南,宋龍. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2013(23)
[6]非線性系統(tǒng)帶次優(yōu)漸消因子的擴(kuò)展卡爾曼濾波[J]. 周東華,席裕庚,張鐘俊. 控制與決策. 1990(05)
本文編號:3210581
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