转子位置传感器论文_张懿,张明明,魏海峰,李垣江,刘维亭

导读:本文包含了转子位置传感器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:位置,永磁,传感器,转子,霍尔,磁阻,算法。

转子位置传感器论文文献综述

张懿,张明明,魏海峰,李垣江,刘维亭[1](2019)在《基于霍尔传感器的永磁同步电机高精度转子位置观测》一文中研究指出为了获得较高精度的永磁同步电机转子位置,提出一种基于开关型霍尔位置传感器的新型转子位置观测算法。当电机低速运行时,采用改进的一阶加速度算法,引入转速与交轴电流估算转子位置;当电机中高速运行时,利用霍尔位置传感器输出的转子位置信号对滑模观测器算法估算的转子位置数值进行分段线性校正,结合改进的一阶加速度算法进行加权平均处理,得到估算的转速和转子位置。实验结果表明,新型观测算法可减小一阶加速度算法滞后性与霍尔传感器安装误差带来的影响,能在宽速度范围内精确地估算电机转子位置,实现永磁同步电机矢量控制系统的高性能控制。(本文来源于《电工技术学报》期刊2019年22期)

李建[2](2019)在《基于光学传感器的永磁球形电机转子位置检测方法研究》一文中研究指出球形电机作为新型的多自由度电动机,其转子被设计成球形结构,可以在叁维空间进行特定形式的多自由度运动。相对于常规的多自由度运动机械装置,球形电机具有较小的质量与体积,以及较简单的机械结构,在航空航天、机器人等领域具有广泛的应用前景。在现有球形电机闭环控制研究过程中,转子位置检测是实现其精确控制的关键技术之一,目前仍制约着球形电机的发展。在上述背景下,本文针对球形电机转子的位置检测方法展开研究,主要研究工作如下:1、介绍了永磁球形电机的基本结构。建立了定转子以及球坐标系,并基于转子位置表述实现了定转子坐标系之间的坐标变换。2、首先,介绍了ADNS-9800型光学传感器的基本结构、工作原理以及与外部设备的通讯方式。然后,在球形电机转子输出轴上安装半球形罩壳,通过光学传感器直接检测半球形罩壳的运动信息从而间接获得球形转子的位置。最后,搭建实验平台,并与基于MEMS传感器的转子位置检测方法进行对比实验,实验结果验证了该方案的可行性及准确性。3、针对上述半球形罩壳质量影响球形电机转子转矩输出及其体积较大影响检测装置实用性的弊端,提出了一种基于叁光学传感器的永磁球形电机转子位置检测方法。设计了相应的硬件检测模块并搭建实验平台,同时,与基于MEMS传感器的转子位置检测方法进行对比实验,验证该方案的实用性及精确性。(本文来源于《安徽大学》期刊2019-05-01)

任虹霞,李杨,郭斌[3](2019)在《基于外转子正弦波多对极电机的无位置传感器伺服系统》一文中研究指出设计一种用于多旋翼飞行器的外转子多对极永磁同步电机无位置驱动系统。整个系统的控制核心是IRMCF341,通过单电阻采样母线电流来估算转子位置,速度和电流采用PID控制策略。本系统在实验样机上做了测试,其结果表明,系统不仅获得良好性能和高可靠性,同时也减少了电路体积,降低噪声。(本文来源于《微电机》期刊2019年04期)

陈辉,张磊,蒋冬青,刘闯,朱姝姝[4](2018)在《磁阻式位置传感器半额测试线圈的离散转子位置检测方法研究》一文中研究指出磁阻式旋转变压器在高速、高温等恶劣环境用作转子位置检测具有突出的优势,但较高的成本限制了应用场合。通过对比开关磁阻电机和磁阻式旋转变压器的结构和工作特点,本文提出了双凸极定转子结构的磁阻式位置传感器方案,使磁阻式位置传感器与SRM结构上保持一致性,可以进一步降低成本;针对多相的磁阻式位置传感器出线多、调理电路复杂的情况,本文提出了一种利用半额测试线圈的磁阻式位置传感器离散转子位置检测的简易检测方法,推导出满足位置检测方法的传感器本体的定转子极弧条件,对测试线圈注入高频激励信号,通过幅值调制得出半数低频位置信号,并虚拟出其对称半数电感曲线和特征值交截的办法,得出多相电机的全额位置信号;最后以四相8/6结构SRM系统为例,通过仿真分析和搭建实验平台验证了四相磁阻式位置传感器的半额测试线圈方法可行性,有效简化了多相磁阻式位置传感器系统复杂性。(本文来源于《微电机》期刊2018年11期)

何鸿飞[5](2017)在《基于两段式扩展卡尔曼滤波算法的永磁同步电机无位置传感器转子位置估算》一文中研究指出永磁同步电机(Parameter Magnet Synchronous Motor,PMSM)以其结构简单、安全可靠、动态性能好、调速性能优良等特点广泛应用于电动汽车、船舶动力以及航空航天等重要领域。在电机高性能控制场合中,获取转子位置信息是必不可少的,而传统位置传感器技术也因自身缺陷和外部环境影响将被无位置传感器控制技术替代,成为当前研究的热点。其中扩展卡尔曼滤波算法已被广泛的运用在无位置传感器控制技术中,但其具有运算量大,对硬件要求高的问题。为了解决这一问题,本文提出一种针对永磁同步电机矢量控制的一种两段式扩展卡尔曼滤波算法,该算法在原扩展卡尔曼滤波算法(Extended Kalman Filter,EKF)的基础上将其拆分成两个并行运行的低阶滤波器,但是在数学上两者是等价的。实验结果表明,该算法不仅能够实现原EKF算法的估计性能,而且相较于原EKF算法减少了总运算量,缩短了运算时间。本文首先介绍PMSM调速控制系统的研究现状及发展方向,给出了PMSM的基本结构,同时介绍了坐标变换原理,为PMSM的矢量控制打下了基础,随后推导了PMSM在不同坐标系下的数学模型,之后研究了永磁同步电机主要的控制方法以及目前无位置传感器控制的常用算法,分析比较各种算法的优缺点。针对永磁同步电机非线性、强耦合、运行过程复杂等特点,使用电压空间矢量脉宽调制技术进行控制,并在仿真平台上搭建了PMSM有速度传感器矢量控制的仿真。然后介绍了EKF算法的基本原理,并对其算法进行了深入分析,给出算法流程图。使用该算法设计了扩展卡尔曼滤波观测器,并且在PMSM有速度传感器仿真模型基础上搭建了基于EKF算法的永磁同步电机无位置传感器控制系统仿真模型,通过仿真分析并验证算法的可行性、正确性及有效性。同时将矢量控制中的PI控制器稍加改进,降低了系统估计的超调量,提高了系统的稳定性。最后,为了解决传统扩展卡尔曼滤波算法运算量大,对硬件要求高的问题。本文提出一种改进型的两段式扩展卡尔曼滤波算法(Two Stage Extended Kalman Filter,TSEKF),该算法在原扩展卡尔曼滤波算法的基础上将其拆分成两个并行运行的低阶滤波器,但是在数学上两者是等价的。同时搭建了TSEKF的仿真模型,实验结果表明,该算法不仅能够实现原EKF算法的估计性能,而且相较于原EKF算法减少了总运算量,缩短了运算时间。(本文来源于《河北科技大学》期刊2017-12-01)

李雪逸,钱喆,王群京,李国丽,过希文[6](2017)在《基于多传感器的永磁球形电动机转子两自由度位置检测研究》一文中研究指出设计了一种应用于球形电动机的新型位置检测系统,该系统可以更加准确地控制球形电动机。同时进一步改进了测量与检测球形电动机转子位置的算法,并进行了仿真验证。(本文来源于《日用电器》期刊2017年S1期)

郭颖颖[7](2017)在《全速度范围内PMSM无传感器转子位置估算研究》一文中研究指出永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)以其结构简单、功率密度高、损耗小等显着特点广泛应用于新能源汽车、机车牵引等各个领域。常用的电机控制策略有恒压频比控制、矢量控制、直接转矩控制。由于矢量控制理论比较完善,能使电机具有较宽的调速范围、较好的制动性能和过载性能,因此常用于永磁同步电机控制系统中。普通永磁同步电机控制系统大多采用高精度、高分辨率的传感器来获取转子位置和转速信息。但其环境适应能力差,可维护性差,限制了电机的运行环境。因此,本文以电动汽车永磁同步电机为基础,研究其无传感器控制系统。首先介绍了新能源汽车的发展概况和国内外现状,论述永磁同步电机基本结构、工作原理和常用的控制方法,在此基础上分析了永磁同步电机无传感器矢量控制研究的必要性。分析滑模观测器和扩展卡尔曼滤波器两种无位置传感器控制方法,并对其不足之处进行改进。针对传统滑模观测器易产生抖振的问题,设计基于新型控制函数的滑模观测器,用反曲函数代替饱和函数,以此提高高速运行阶段系统的鲁棒性,有效抑制了抖振现象;针对扩展卡尔曼滤波器运算量大的问题,设计降阶扩展卡尔曼滤波器,并且加入衰减因子,防止系统的发散现象。利用Matlab/Simulink仿真平台搭建系统模型,分析验证了新型滑模观测器在高速运行时具有良好的稳态性能和鲁棒性,以及改进扩展卡尔曼滤波器方法在全速度范围内运行的可行性以及检测转子位置的准确性。(本文来源于《河北科技大学》期刊2017-06-01)

张璞汝[8](2017)在《SPMSM低成本转子位置检测及无传感器控制的研究》一文中研究指出永磁同步电机凭借出色的性能及简单的结构,被广泛应用在各个领域。在闭环控制永磁电机过程中,需要知悉电机转子位置,为降低成本并提高可靠性,使用开关型霍尔位置传感器检测转子位置。由于传感器分辨率低,需要对霍尔位置信号进行线性化。无位置传感器控制得到了极大的发展,不过表贴式永磁同步电机为隐极电机,在零速及低速无位置传感器控制方面难度较大。本文就上述问题展开关于低成本永磁同步电机控制的研究。论文实现了叁相对称安装的开关型霍尔位置传感器安装偏移角的自学习。在此基础上,使用霍尔位置传感器所获取的转子位置进行磁场定向控制。使用零阶算法与一阶算法对离散的开关型霍尔信号进行线性化,为了对转子位置进一步优化,使用观测器进行角度矫正。实验结果表明,算法提高了绕组电流的正弦度,额定负载下,电流THD由2.73%下降至1.61%。对比叁种控制算法下电机的起动性能,发现方波起动方式下电机起动转矩最大。对无位置传感器控制方法进行研究,作为位置传感器故障时的控制方式。当电机转速为零速或低速时,使用脉振电压注入法估测表贴式永磁同步电机电机转子位置,在使用锁相环进行误差处理的算法基础上,使用鲁棒性观测器进行算法改进。通过数学推导与计算确定鲁棒性观测器系数,利用仿真与实验进行算法验证,观测器法比锁相环算法收敛时间明显缩短,从0.5s减小至10ms。当电机在中高转速运行情况下,使用滑模观测器估测转子位置。将滑模理论与电机数学模型相结合,设计滑模平面。利用仿真进行算法验证,并在实验平台上进行算法实验测试。上述算法实验都取得了较好地实验结果。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01)

陈凌宇[9](2017)在《感应电机无位置传感器转子磁链定向控制》一文中研究指出感应电机无位置传感器转子磁链定向控制既可以降低驱动硬件成本,提高驱动系统可靠性,又可以实现高性能闭环调速,一直是研究者和工程师们研究的热点。基于感应电机基波动态模型进行转子磁链观测和转速估计是通用性最强、应用最为广泛的方法,但这类方法对磁链观测器和控制器的设计要求较高,在低速下要保证稳定性也较为困难。针对这些问题,研究了基于自适应降阶观测器的感应电机无位置传感器转子磁链定向控制系统。首先,对感应电机基波动态模型进行了推导,分析了转子磁链定向控制的原理并阐述了其实现方法。接下来,探究了转速估计与转子磁链观测的关系,在转子磁链观测器理想的前提下推导了模型参考自适应转速估计方法。由于电压模型无法在低速下准确计算转子磁链,通过为电压模型引入转子磁链观测误差反馈设计了直接磁场定向自适应降阶观测器。为了合理整定观测器的增益,对观测器进行了小信号分析,分析结果说明观测器的实现与转速无关有助于简化分析,同时复增益对于保证除了同步角速度为0外的全部运行点的局部稳定性是必要的。观测器输入信号、控制器反馈信号和电磁参数的准确性对感应电机闭环驱动系统的性能也有很大影响。逆变器非线性因素使定子电压与参考电压之间产生误差,对其进行了简化建模,并提出了一种基于近似电压模型反馈信号的补偿方法;定子相电流采样不可避免的误差对闭环系统转速的影响得到了阐明;磁链观测器对电磁参数的敏感性通过频率响应得到了分析,低速下由电流模型主导、高速下由电压模型主导的磁链观测器被证明可以有效降低参数敏感性。实验平台基于PE-Expert3数字控制器搭建。进行了基于有位置传感器电流模型的间接磁链定向控制、逆变器非线性因素补偿和基于无位置传感器降阶观测器的直接磁链定向控制实验。实验结果验证了理论分析结果,说明了所设计的无位置传感器转子磁链控制系统可以在较大的运行范围内保持稳定,并具有良好的动态和稳态性能。(本文来源于《华南理工大学》期刊2017-04-16)

单烁[10](2017)在《电涡流式开关磁阻电机转子位置传感器研究》一文中研究指出开关磁阻电机以其结构简单、工作环境适应性好等突出优点而得到大力发展,位置检测是开关磁阻电机控制系统中非常重要的一个环节,位置检测器实时检测电机转子位置信号和转速信号并用于电机控制,保证电机的正常运行。开关磁阻电机位置检测有直接位置检测和间接位置检测两种。由于间接位置检测的电气函数关系比较复杂,位置信号求解困难,因此在实际应用中仍大多使用直接位置检测。直接位置检测使用的传感器主要包括光电式、霍尔式与电磁式。在实际使用中,光电式传感器不适合油污和高温等工作环境;霍尔式传感器不合适高温环境,且受电磁干扰较严重;电磁式旋转变压器适用于高温环境、检测精度较高,但是价格高、体积重量大;而电磁式电涡流传感器适用于高温环境,且体积小重量轻、检测精度较高,因而本文选择电涡流传感器作为检测开关磁阻电机位置检测的传感器。电涡流传感器已广泛应用在各行各业中,比如无损检测、位移检测等场合。关于电涡流传感器检测电机位置信号的研究几乎没有,因而本课题具有较大的研究意义。本文通过理论解析、数值分析、试验验证叁种方法研究电涡流传感器检测开关磁阻电机转子位置信号时的电磁特性以及输出特性。首先利用理论解析分析电涡流传感器检测电机转子位置信号输出特性与位置检测系统参数之间的关系,其次利用有限元仿真软件ANSYS建立电涡流传感器检测开关磁阻电机转子位置信号的叁维模型,并验证方法的可行性。在建立的有限元模型的基础上,分析各参数,比如激励信号、探头线圈尺寸、位置盘等相关参数对电涡流传感器的输出阻抗特性以及检测灵敏度的影响,得到输出阻抗以及检测灵敏度随各参数变化的趋势,作为优化设计电涡流传感器的主要依据。最后通过制作电涡流传感器、搭建电涡流传感器检测电机转子位置信号的实验平台验证理论解析与数值分析的正确性。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2017-03-01)

转子位置传感器论文开题报告

(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:

球形电机作为新型的多自由度电动机,其转子被设计成球形结构,可以在叁维空间进行特定形式的多自由度运动。相对于常规的多自由度运动机械装置,球形电机具有较小的质量与体积,以及较简单的机械结构,在航空航天、机器人等领域具有广泛的应用前景。在现有球形电机闭环控制研究过程中,转子位置检测是实现其精确控制的关键技术之一,目前仍制约着球形电机的发展。在上述背景下,本文针对球形电机转子的位置检测方法展开研究,主要研究工作如下:1、介绍了永磁球形电机的基本结构。建立了定转子以及球坐标系,并基于转子位置表述实现了定转子坐标系之间的坐标变换。2、首先,介绍了ADNS-9800型光学传感器的基本结构、工作原理以及与外部设备的通讯方式。然后,在球形电机转子输出轴上安装半球形罩壳,通过光学传感器直接检测半球形罩壳的运动信息从而间接获得球形转子的位置。最后,搭建实验平台,并与基于MEMS传感器的转子位置检测方法进行对比实验,实验结果验证了该方案的可行性及准确性。3、针对上述半球形罩壳质量影响球形电机转子转矩输出及其体积较大影响检测装置实用性的弊端,提出了一种基于叁光学传感器的永磁球形电机转子位置检测方法。设计了相应的硬件检测模块并搭建实验平台,同时,与基于MEMS传感器的转子位置检测方法进行对比实验,验证该方案的实用性及精确性。

(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。

转子位置传感器论文参考文献

[1].张懿,张明明,魏海峰,李垣江,刘维亭.基于霍尔传感器的永磁同步电机高精度转子位置观测[J].电工技术学报.2019

[2].李建.基于光学传感器的永磁球形电机转子位置检测方法研究[D].安徽大学.2019

[3].任虹霞,李杨,郭斌.基于外转子正弦波多对极电机的无位置传感器伺服系统[J].微电机.2019

[4].陈辉,张磊,蒋冬青,刘闯,朱姝姝.磁阻式位置传感器半额测试线圈的离散转子位置检测方法研究[J].微电机.2018

[5].何鸿飞.基于两段式扩展卡尔曼滤波算法的永磁同步电机无位置传感器转子位置估算[D].河北科技大学.2017

[6].李雪逸,钱喆,王群京,李国丽,过希文.基于多传感器的永磁球形电动机转子两自由度位置检测研究[J].日用电器.2017

[7].郭颖颖.全速度范围内PMSM无传感器转子位置估算研究[D].河北科技大学.2017

[8].张璞汝.SPMSM低成本转子位置检测及无传感器控制的研究[D].哈尔滨工业大学.2017

[9].陈凌宇.感应电机无位置传感器转子磁链定向控制[D].华南理工大学.2017

[10].单烁.电涡流式开关磁阻电机转子位置传感器研究[D].南京航空航天大学.2017

论文知识图

永磁同步电机的原理示意图(左:电机本...转动频率为300Hz时不加补偿、加补偿...无刷直流电机结构原理图主动磁悬浮轴承系统控制流程框图不同类型径向位移传感器安装结构图一7WAMS系统典型结构2

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