PMSM无感FOC观测器技术讨论

绿皮青蛙

    现在PMSM的无感观测器很成熟，通过仿真能知道，很多观测器，即使参数偏差50%都可以稳定工作，但是实际调试往往不是这样，到底是什么影响到观测器的实际使用效果呢。

补充内容 (2021-4-7 14:32):
我来自问自答吧，核心在细节，比如软件输出的电压，是否是加载到电机的电压。采集到的电流，是都是真实的电流，算法中本身的数字精度，估算角度本身的精度，滤波的精度，滤波的相位关系，如果这一些列都有问题的q...

xiaoxiao201005

我觉得仿真的只能作为参考,仿真模型是理想化的,有的模拟仿真没有数字计算机的缺陷,只要理论稳定,仿真都可以.而且仿真也不受温度影响,电压不会波动,电流采样没有误差

huqiangzyr

仿真永远只存在于实验室，仿真可以检测方案的可行性，而真正的方案要在量产中进一步检验。。。。

colin_z

观测器很多种啊 到底哪种好呢

绿皮青蛙

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我也在纠结这个问题，同样的观测器不同的人做出来的效果差别很大

徐海峰

我用的滑模观测器做的无位置FOC，我个人理解是：对参数越是不敏感的观测器其性能肯定就越差，比如滑模，电阻电感参数差几倍完全不影响运行，但是控制效果就打折扣。但是若采用更好的观测器，对参数要求也越高。而电机参数本来就是容易变的，我认为的最好状态就是调节到能够抵抗参数的最大变化范围，让性能尽可能好。

徐海峰

说一点个人的见解，纯属猜想，没有证实，没有理论依据。
第一：对参数的敏感度 和 性能的好坏 肯定是鱼和熊掌不能兼得的。若想让参数能够有更宽的变化范围，肯定要牺牲性能。滑模就是对参数很不敏感，但是同时它的性能也一般。仿真时参数不会变化，所以看到的结果是对参数越依赖的算法，效果越好。
第二：对同样参数的敏感度，不同的人调节出来的性能肯定也是不一样的，但是一定存在一个最好。我认为在满足要求性能的前提下，尽量的提高对参数变化的抵抗力。举个例子，采用开关切换函数的滑模肯定是对参数最不敏感的。为了提高它的性能，所以采用了其它函数，比如饱和函数。但是我认为，设计的越好，性能改善越大，同样的对参数肯定要求越高。
第三：电机运行中参数不确定性的变化，我觉得是影响观测器性能的主要原因。其次是各种干扰。

18201975434

徐海峰 发表于 2019-10-15 10:34
说一点个人的见解，纯属猜想，没有证实，没有理论依据。
第一：对参数的敏感度 和 性能的好坏 肯定是鱼和 ...

两个事情，第一个就是到底什么是滑膜，为什么滑膜对参数不敏感，这个是一个很好很值得考虑的问题，第二个就是电机由于自身原因，需要把它完全的解耦是需要很大工作的，如果你把电机完全解耦了可以看看能不能得到你想要的效果，我知道的除了你们常用的，起码还有扩展状态观测器，具体效果还是需要你们做这个方向的人多细体会实验一下

徐海峰

18201975434 发表于 2019-10-15 11:04
两个事情，第一个就是到底什么是滑膜，为什么滑膜对参数不敏感，这个是一个很好很值得考虑的问题，第二个 ...

还是猜测，理论基础不是很好，从现象上来分析：
我觉得滑模之所以对参数不敏感，就是因为它的开关函数，如果把它换成其它更精确的方法，对参数肯定会变得敏感。
就像控制水箱的水位线，如果我检测高于水位警戒线就放水，低于水位警戒线就加水，这样的控制，我不需要任何水箱的参数，但是精度很差，效果很差，会频繁的加水和放水。但是如果想提高控制的精度，采用目标水位线与当前水位线的偏差去改变加水和放水的速度，你就要稍微知道加水和放水流量的大小与水位上升下降的关系，比如水箱面积等，如果想更精确的控制，那就需要就整个水位控制系统建模，通过详细的参数来设计。

18201975434

徐海峰 发表于 2019-10-15 11:20
还是猜测，理论基础不是很好，从现象上来分析：
我觉得滑模之所以对参数不敏感，就是因为它的开关函数， ...

滑膜有使系统结构可以随时间变化的开关特性，可以让系统在一定条件下沿规定的状态轨迹作小幅、高频率的上下运动，也就是滑膜态，我们用的滑膜实际上用到的就是对电流做滑膜，滑膜是一个面，一个使导函数和函数成绩小于0，即让系统一直在滑模面附件运动，函数就是设定与反馈电流差，我也就是稍微知道一丢丢，我觉得有时候当我们有空的时候可以仔细揣摩一下这些算法的真正含义所在，我之前做过一个项目就是拿来smo直接用，也可以使用，当时也没追究更多的东西；现在在看这些，我想得到更多的东西，我想把这个滑膜推广到更多的应用上去，不仅仅是无感，我想，这样才能实现真正的进步，可惜的是由于工作原因我现在基本不接触无感了，所以希望你们能多多思考，有了收获来西莫和大家一起分享一下，谢谢

高大又威猛

同意楼上说法，无感FOC

iwaskobe1989

徐海峰 发表于 2019-10-15 10:20
我用的滑模观测器做的无位置FOC，我个人理解是：对参数越是不敏感的观测器其性能肯定就越差，比如滑模，电 ...

        同感呀，我做的更加夸张，F和G用实际测出来的电机参数算得反而滑膜跑不起来，反倒是我去修改F和G倒跑起来了，尴尬的要死~

绿皮青蛙

iwaskobe1989 发表于 2019-10-15 16:21
同感呀，我做的更加夸张，F和G用实际测出来的电机参数算得反而滑膜跑不起来，反倒是我去修改F和G倒跑起 ...

理论大家都会计算 但是用到实际用  因为工程的差异  很多人就用不了理论值了

LOST730

iwaskobe1989 发表于 2019-10-15 16:21
同感呀，我做的更加夸张，F和G用实际测出来的电机参数算得反而滑膜跑不起来，反倒是我去修改F和G倒跑起 ...

F和G是不是看了TI的手册兄弟

ananan

实际系统中，采样的误差，各个参数的误差（不只是一个参数误差）等，以及各个参数再不同工况下是变化的，所以会比仿真效果差；要做好，要考虑更多的细节，数字实现离散化的问题、采样时刻和精度、死区的影响，温度和电流对电阻和电感参数的影响等等

xiaoxiao201005

说明了前人提出的观测器确实牛逼，很容易让系统稳定，参数差了很多也在稳定范围内，比如那个滑模，稳定条件下，参数范围选取就很大

ifd027

我感觉中高速时效果还可以，但是低速时候不好调

哈哈龙神泽

低速反电动势小啊，提取本来就困难，所以很难调的