基于随机高频信号注入的PMSM无传感器控制

微特电机 ›› 2020, Vol. 48 ›› Issue (12): 55-58.

基于随机高频信号注入的PMSM无传感器控制

樊温新¹, 杨建飞^1,2, 邱鑫^1,2, 窦一平¹, 王志伟¹, 王日茗¹, 吕润³

1.南京师范大学电气与自动化工程学院,南京210046;
2.南京智能高端装备产业研究院有限公司,南京210042;
3.国电南瑞南京控制系统有限公司,南京211106

收稿日期:2020-09-01 出版日期:2020-12-28 发布日期:2020-12-23
作者简介:樊温新(1993—),男,硕士研究生,研究方向为永磁同步电机无位置传感器控制。
基金资助:
国家自然科学基金项目(51407095、51607094);江苏省自然科学基金项目(BK20151548);江苏省研究生实践创新项目(SJCX20_0433、SJCX20_0436);江苏省研究生科研创新项目(KYCX20_1252);六大人才高峰项目(GDZB-043);江苏省科技成果转化专项资金项目(BA2018035)

PMSM Sensorless Control Based on Random High Frequency Signal Injection

FAN Wen-xin¹, YANG Jian-fei^1,2, QIU Xin^1,2, DOU Yi-ping¹, WANG Zhi-wei¹, WANG Ri-ming¹, LÜ Run³

1. School of Electrical and Automation Engineering,Nanjing Normal University,Nanjing 210046,China;
2. Nanjing Institute of Intelligent High-end Equipment Industry Co.,Ltd.,Nanjing 210042,China;
3. NARI-TECH Nanjing Control Systems Co.,Ltd., Nanjing 211106,China

Received:2020-09-01 Online:2020-12-28 Published:2020-12-23

摘要/Abstract

摘要： 研究了一种简单的方法来解决由高频信号注入引起的附加噪声问题,以实现永磁同步电动机(PMSM)的无传感器控制。该方法以随机方式使用具有不同频率的两个信号,而不是传统的固定频率信号注入,建立信号处理的分析模型,分别选择信号的频率和幅度,建立信号注入电路。仿真结果验证了该方法是实用且有效的,在可接受的位置估计精度内降低高频噪声。

关键词: 永磁同步电动机, 无传感器控制, 随机高频信号注入, 降噪, 功率谱密度

Abstract: A simple method was presented to tackle the additional noise problem, caused by the injection of high-frequency signals, for the sensorless control of permanent magnet synchronous motor (PMSM). The method used two signals with different frequencies in a random manner instead of the traditional fixed-frequency signal injection. The analysis model for the signal processing was established, the signal injection circuit was built by respectively selecting the frequency and amplitude of signals. The simulation result validated that the method was practical and effective to reduce noise with an acceptable estimation accuracy.

Key words: permanent magnet synchronous motor (PMSM), sensorless control, random frequency signal injection (RFSI), noise reduction, power spectral density

中图分类号:

TM351

樊温新, 杨建飞, 邱鑫, 窦一平, 王志伟, 王日茗, 吕润. 基于随机高频信号注入的PMSM无传感器控制[J]. 微特电机, 2020, 48(12): 55-58.

FAN Wen-xin, YANG Jian-fei, QIU Xin, DOU Yi-ping, WANG Zhi-wei, WANG Ri-ming, LÜ Run. PMSM Sensorless Control Based on Random High Frequency Signal Injection[J]. Small & Special Electrical Machines, 2020, 48(12): 55-58.

[1]	白晨光, 魏晓静, 邱鑫, 杨建飞, 葛浩锐, 金振, 张永民. 永磁同步电机非线性自抗扰复合型控制策略研究[J]. 微特电机, 2021, 49(4): 46-50.
[2]	高小红, 胡高歌, 汪远林. 基于模型预测电流控制的永磁同步电机电磁干扰抑制[J]. 微特电机, 2021, 49(4): 51-55.
[3]	程献会, 王淑红. 永磁同步电动机调速范围的优化及性能分析[J]. 微特电机, 2021, 49(3): 17-20.
[4]	曹敏, 杨国龙. 基于田口法和MOPSO算法的PMSM转矩优化设计[J]. 微特电机, 2021, 49(3): 26-29.
[5]	齐歌, 王臻, 张琳婧. 基于坐标变换和平均值法的PMSM定子相电流谐波抑制策略研究[J]. 微特电机, 2020, 48(9): 1-6.
[6]	邹嘉杰, 赵世伟, 杨向宇. 基于遗传算法的外转子PMSM齿槽转矩优化[J]. 微特电机, 2020, 48(4): 1-6.
[7]	王家舜. 高速无位置传感器无刷直流电动机控制系统[J]. 微特电机, 2020, 48(4): 60-63.
[8]	党克, 刘子源, 田勇, 衣鹏博, 刘闯. 基于AEKF的永磁同步电机转速控制方法[J]. 微特电机, 2020, 48(12): 32-35.
[9]	. 基于无传感器的永磁同步电机容错控制[J]. 微特电机, 2020, 48(1): 49-52.
[10]	王伟, 黄开胜, 杜晓彬. 基于解析法和有限元法的PMSM电磁力波分析[J]. 微特电机, 2019, 47(8): 28-34.
[11]	申永鹏,刘安康,崔光照,杨小亮,葛高瑞. 永磁同步电动机全转速范围无位置传感器复合控制[J]. 微特电机, 2019, 47(5): 41-46.
[12]	汪达鹏,周瑾,金超武,刘雪杰. CT磁驱动用永磁电机设计与分析[J]. 微特电机, 2019, 47(4): 33-37.
[13]	SHEIANOV Aleksandr,康尔良. UKF估计器对IPMSM 无传感器控制的比较研究[J]. 微特电机, 2019, 47(4): 56-60.
[14]	蒋新柱,翟涌. 基于霍尔和锁相环的改进型PMSM转子位置估计[J]. 微特电机, 2019, 47(3): 10-14.
[15]	李兵,胡亮灯. 基于旋转变压器的PMSM位置和速度检测方法[J]. 微特电机, 2019, 47(3): 40-43.