PMSM反电势法的观测器设计资料求助

xufeng_0218 · 发表于 2015-5-10 22:30

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最近在搞PMSM的无传感矢量控制，尝试过旋转高频注入和脉振高频注入，采用锁相环观测都会遇到旋转以后反应速度不够跟不上转子速度，而且还有噪音大、转子磁极方向信号虑不出来的问题（实验对象是表贴式永磁同步电机），所以想放弃低频段，用反电势法试一下，但是在网上好像找不到太多的资料，可能是已经成熟的方案，大家都不关注了吧。不知道论坛的朋友们有没有这方面的资料分享，在这里先谢谢大家了！
各种观测器的模型都可以，小弟对这一块了解的不多，也想多了解一下

碧落风萧 · 发表于 2015-5-20 15:07

直接反电动势计算法这个方法比较老了，而且中间计算磁链时候的积分过程容易引起漂移、饱和等等问题，相关的论文就是十年前的了。
而且对于表贴式的话，我觉得高频注入法应该不能适用于太宽的速度范围。
我觉得你可以试试龙贝格观测器、滑模观测器这两种方法，当然起动的时候是不能用的，达到一定转速之前要用I-f控制才行。

xufeng_0218 · 发表于 2015-5-20 19:58

本帖最后由 xufeng_0218 于 2015-5-20 20:07 编辑

碧落风萧发表于 2015-5-20 15:07
直接反电动势计算法这个方法比较老了，而且中间计算磁链时候的积分过程容易引起漂移、饱和等等问题，相关的 ...

谢谢您的回答，直接反电势计算已经放弃了，现在在用滑膜观测器去做，不过遇到了几个问题，不知道您了不了解。
1、对于表贴式永磁同步电机，LD、LQ接近相等，所以半差电感可以忽略，静止坐标系的电感直接用（LD+LQ）/2去计算，但是如果电机是内插式或者内埋式的话，计算静止坐标系电感的时候还需要用到半差电感与转子角的三角函数乘积，这样计算起来很麻烦，不知道您知不知道怎么解决？
2、现在用滑膜计算，但是发现使用低通滤波计算的角速度，要经过一个大的滤波才能得到稳定值，我对滑膜计算的角速度做了一个5000次的平均值滤波，才能够得到一个稳定的角速度，这个5000只是为了验证自己有没有做错，才搞了这么大。但是说明我得到的角速度确实波动很大，不知道要怎么处理这个数据啊？难道要进行卡尔曼滤波吗？
3、用2中的方法得到的角速度和实际角速度2000rpm以下的时候几乎相等，超过2000转以后误差就会快速增大，不知道这个是什么原因引起的，目前怀疑是低通滤波在高频的时候误差会边打，因为我的电机额定是2000Hz 3000rpm的，我的载波是4k，滤波系数是用的（截至频率*2*pi/载波频率），截至频率使用的1.5倍电机设定频率
4 、角速度是通过对位置微分算出的，角速度有这么大的波动，换言之，转子位置的波动不是也很大了，这个怎么解啊{:soso_e127:}

现在是通过给D轴注入一个10%的电机额定电流来使电机旋转的，Q轴电流给的0。只是为了让电机转起来好检测算法，一直没有切到速度闭环

gz11324569zyy · 发表于 2015-5-21 18:53

怀疑是你锁相环的参数没调好，导致跟踪性能差。把传递函数框图画出来，配置零极点。

碧落风萧 · 发表于 2015-5-21 20:38

xufeng_0218 发表于 2015-5-20 19:58
谢谢您的回答，直接反电势计算已经放弃了，现在在用滑膜观测器去做，不过遇到了几个问题，不知道您了不 ...

第一个问题我没研究过，不过我最近可能要研究，待我找找资料。
第二个问题，你可以找找TI公司的例程，包括文档，数字滤波有很多种，我记得TI的文档写的滤波应该是FIR的一阶滤波。平均滤波的我也见过，但是不需要那么多数据，有可能是你的滑模参数没调好。
第三个问题，数字截止频率=模拟截止频率/采样频率，可能是这个原因，一般大家都爱选大的截止频率。
楼下说锁相环的PID没调好，也有这个可能。

以上仅供参考。

xufeng_0218 · 发表于 2015-5-22 10:42

gz11324569zyy 发表于 2015-5-21 18:53
怀疑是你锁相环的参数没调好，导致跟踪性能差。把传递函数框图画出来，配置零极点。

没有用锁相环，滑膜观测反电势后直接反正切做的角度

xufeng_0218 · 发表于 2015-5-22 10:48

碧落风萧发表于 2015-5-21 20:38
第一个问题我没研究过，不过我最近可能要研究，待我找找资料。
第二个问题，你可以找找TI公司的例程，包 ...

嗯，谢谢您的回答，估计滑膜参数出问题的概率大点，而且昨天做了个实验。
滑膜估算的模型如下图
QQ截图20150522104613.jpg

现在改成计算的时候不使用Z信号，只使用估算的反电势e*，输出信号会平滑很多，但是还是没办法直接使用

hjl200421 · 发表于 2015-7-18 13:14

谢谢分享，希望有用

gz11324569zyy · 发表于 2015-11-24 10:19

xufeng_0218 发表于 2015-5-20 19:58
谢谢您的回答，直接反电势计算已经放弃了，现在在用滑膜观测器去做，不过遇到了几个问题，不知道您了不 ...

表贴式是比较麻烦的，因为d轴不饱和。不像V形磁体布置的内埋式电机。还不如开始加个直流让电机强行转到某个固定位置呢。

xufeng_0218 · 发表于 2015-12-1 16:21

gz11324569zyy 发表于 2015-11-24 10:19
表贴式是比较麻烦的，因为d轴不饱和。不像V形磁体布置的内埋式电机。还不如开始加个直流让电机强行转到某 ...

现在就是强行加电流把电机拉到一定转速以后才开始闭环计算，不过这样的话就是低频出力效果很差，很容易堵转拉不起来

woailuo2000652 · 发表于 2015-12-10 23:55

说实话，不一定用非要用滑膜观测器或者闭环伦伯格
开环观测器一样可以解决用

xufeng_0218 · 发表于 2015-12-11 08:58

woailuo2000652 发表于 2015-12-10 23:55
说实话，不一定用非要用滑膜观测器或者闭环伦伯格
开环观测器一样可以解决用

开环观测要如何实现？之前有听说有人用VF控制加以修改驱动永磁电机，效果好像也还不错，不过一直没想通是怎么实现的？

giggle4156 · 发表于 2018-4-29 18:22

看不懂啊你们说的啊

喜鹊王子 · 发表于 2018-4-30 20:26

碧落风萧发表于 2015-5-20 15:07
直接反电动势计算法这个方法比较老了，而且中间计算磁链时候的积分过程容易引起漂移、饱和等等问题，相关的 ...

比较关注低速时使用这种方法需要注意哪些问题，没有找到相关的论文。能不能推荐几篇相关的论文看看？不胜感激。

liyuming6 · 发表于 2018-8-20 10:33

碧落风萧发表于 2015-5-20 15:07
直接反电动势计算法这个方法比较老了，而且中间计算磁链时候的积分过程容易引起漂移、饱和等等问题，相关的 ...

您好，我刚开始做电机控制，没什么经验，现在想先试下直接反电动势法去控制无感BLDC，但碰到点疑问：采用两两导通方式，在计算未导通相（比如A相）的反电势时会用到电机三相的中心点电压Vn，对这个中性点的电压网上有两种计算方法，第一种为：Vn=1/2(Vb+Vc)；第二种为：Vn=1/3(Va+Vb+Vc)。我现在不知道到底应该是按那种方法来计算。请指点，多谢！

colin_z · 发表于 2019-6-24 17:28

学些中标记这个目前很火值得深入

18201975434 · 发表于 2019-6-24 20:01

liyuming6 发表于 2018-8-20 10:33
您好，我刚开始做电机控制，没什么经验，现在想先试下直接反电动势法去控制无感BLDC，但碰到点疑问：采用 ...

使用哪个都可以，看实际使用，有时候直接用母线的一半判断也可以，也看硬件的

18201975434 · 发表于 2019-6-24 20:07

xufeng_0218 发表于 2015-5-22 10:48
嗯，谢谢您的回答，估计滑膜参数出问题的概率大点，而且昨天做了个实验。
滑膜估算的模型如下图

不实用Z校正是会有问题的，角度估计会变化很大

diankongweilai · 发表于 2020-10-31 20:58

低频这块我一直也有些问题没有搞好。位置辩识误差接近90度，速度辩识是对的，也是没找到原因

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110xia · 发表于 2022-6-7 12:23

碧落风萧发表于 2015-5-21 20:38
第一个问题我没研究过，不过我最近可能要研究，待我找找资料。
第二个问题，你可以找找TI公司的例程，包 ...

学习了，谢谢。我觉得可能滤波系数没有设置好。

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