求助：请问有没有哪位高手成功地在sensorless中用过MRAS转速估计方法？

southgater · 发表于 2011-9-23 15:18

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本帖最后由 southgater 于 2011-9-23 15:21 编辑

最近一直在研究sensorless的转速估计方法，看了很多资料，貌似MRAS转速估计是最流行的。
但总结下所有的MRAS模型，不论是基于转子磁链的模型，还是基于反电动势，以及无功功率的模型，其实万变不离其宗，参考模型都是电压模型，而可调模型都来源于电流模型。这样问题就来了，因为电流模型中存在着d,q轴变量的耦合，由其推导出的其它变形公式中都存在这样的耦合变量。这样每一种MRAS模型都存在着解耦的问题。

某天，我有幸看到了TI关于基于无功功率的MRAS转速估计的文档及源代码，参考其源代码写出了转速估计的代码。但在实际应用中发现，可调模型与参考模型的输出存在着静差。例如，60HZ，观测到参考模型输出为2000左右的值；那么我把60HZ标幺化，q化后的值直接带入可调模型的公式，理论上来说，这个时候可调模型的输出值应与参考模型相同，但事实并非如此，可调模型用给定频率算出的值只有1600左右，最大1700，也就是说，最理想的状况下，可调模型的输出也不能达到与参考模型无差。

在西莫上也发了好几篇关于MRAS的求助贴，但是都无人问津，不知是否因为我语言太混乱，各路高手不屑于回答，还是真的没有人有过这方面的经验，真心求助!!!!!!!!这个问题已经困惑我很久了，求解啊!!!!!!!!!!

PS:我是在三相感应电机上来尝试各种转速估计方法的。
TI的技术文档：

Digital Motor Control.zip (683.71 KB, 下载次数: 200)
TI的MRAS源代码：

ACI_MRAS.zip (5.68 KB, 下载次数: 97)

southgater · 发表于 2011-9-26 09:53

难道没有人有过用成功应用MRAS估计转速的经验吗？

我试过用最简单的基于转子磁链的MRAS，但是由于电流模型中d,q轴的磁链量存在耦合，我使用反馈解耦，就是用上一次的输出磁链值来解耦，这样方法只适合估计25HZ以下的转速。

请问有谁成功运用过MRAS估计0~60HZ的转速吗？你们是怎么解耦的呢？

另外TI的源码，也谁成功应用过吗？

难道真的没人成功应用过？

lyftcl · 发表于 2011-9-26 10:07

我认为是这样的，没有人成功应用过，至少现在在论坛上活跃的人里面没有人成功应用过。

因为一个简单的问题，会很多人回答，而遇到一个问题问的很具体充实自己又能回答的问题的时候，一般都是有人回答的，但是没人回答你的问题，说明真的没人很明白。我也不明白。

论坛里面有高手，但是大多都一直隐身潜水了。。。

先自己摸索吧，多花些时间也就是了。

wzh2718 · 发表于 2011-9-26 11:12

LZ你好，我想问津的人少主要是这样的：由于市面上涉及无位置传感器的产品还没有量产，搞sensorless的人本来就少，另外像MRAS这类原理比较复杂的无位置算法实现起来的确有难度。这两天我也在读MRAS方面的文献，这个sensorless项目做完后过段时间也准备一试。常讨论~

southgater · 发表于 2011-9-26 16:13

回复 3# lyftcl
谢谢回复，希望事实如此。要不然，我以为我自己语言表达太混乱，大家都看不懂呢。

southgater · 发表于 2011-9-26 16:17

本帖最后由 southgater 于 2011-9-26 17:01 编辑

回复 4# wzh2718

好的，多多讨论，呵呵。

不过请问你是做PMSM的位置控制吗？所以你要做的是无位置传感器控制？我做的是感应电机的速度控制，对PMSM的控制还不是很了解。不过我想，MRAS的理论总是有一些共通之处，可以相互讨论，共同提高。

我所了解的关于sensorless的现状是:关于速度控制的sensorless算法已经非常成熟了，很多变频器厂商都有关于速度控制甚至转矩控制的sensorless的成熟产品推出, 而且性能都还不错，只是各家的速度估计算法各不相同，它们的方法也无从得知；我们说看到的一些关于MRAS的文献，大部分都是通过仿真来验证算法的，但是仿真与实际差距很大，比如仿真的时候可能就不涉及到实际数字化时遇到的d,q轴变量需要解耦的问题，而TI文献中的离散化方法比较特殊，我曾试图推导其公式，也未能实现，而且TI的文献中有很多前后不符之处，所以我也不确信TI的源代码中所运用的公式是否完全正确；不过PMSM做sensorless的就比较少。

wander_zhang · 发表于 2011-9-26 22:56

请问一下楼主，附件的源码可以在ti网上免费下载吗?
在ti的网站我只找到用滑模电流观测器实现无位置传感器算法。

wzh2718 · 发表于 2011-9-26 23:16

回复 6# southgater

我做的是PMSM的位置sensorless控制。异步电机的sensorless研究对象主要是速度，PMSM的sensorless主要针对位置，同是sensorless但研究内容有所不同。异步电机控制时作DQ变换不需要靠算法来算位置，而PMSM作DQ变换必须依靠无位置算法先测出位置，否则电机就无法运行，难度有一些，目前应该还没有用MRAS的产品吧

southgater · 发表于 2011-9-27 08:23

回复 8# wzh2718

现在市面上做的比较成熟的PMSM的产品基本上都是需要带编码器的，几乎没有sensorless的；不过这段时间在看各种文献的过程中，倒是也看到不少研究PMSM的mras的，而且也有一些用基于无功功率的MRAS，基本原理一样，但可调模型的输出逼近参考模型的输出时，估计的速度应该为真实值，不过其理论公式应该与异步电机有一些差别。

lbz0123 · 发表于 2011-9-27 08:32

异步电机控制时作DQ变换不需要靠算法来算位置??
不是吧那变换的角度怎么来

southgater · 发表于 2011-9-27 08:48

回复 7# wander_zhang

呃，偶也不是很清楚，我有一套TI的源码，据说是很全的，没有仔细研究过，也不知道里面到底有一些什么东东，我把它传上来，希望能对你有所帮助。

TI_DSP有关电机控制的例程序和说明PDF文档(很全的).part01.rar (1.91 MB, 下载次数: 70)

TI_DSP有关电机控制的例程序和说明PDF文档(很全的).part09.rar (1.74 MB, 下载次数: 44)

TI_DSP有关电机控制的例程序和说明PDF文档(很全的).part02.rar (1.91 MB, 下载次数: 47)

TI_DSP有关电机控制的例程序和说明PDF文档(很全的).part03.rar (1.91 MB, 下载次数: 47)

TI_DSP有关电机控制的例程序和说明PDF文档(很全的).part04.rar (1.91 MB, 下载次数: 44)

TI_DSP有关电机控制的例程序和说明PDF文档(很全的).part05.rar (1.91 MB, 下载次数: 45)

TI_DSP有关电机控制的例程序和说明PDF文档(很全的).part06.rar (1.91 MB, 下载次数: 47)

TI_DSP有关电机控制的例程序和说明PDF文档(很全的).part07.rar (1.91 MB, 下载次数: 48)

TI_DSP有关电机控制的例程序和说明PDF文档(很全的).part08.rar (1.91 MB, 下载次数: 50)

wzh2718 · 发表于 2011-9-27 22:18

本帖最后由 wzh2718 于 2011-9-27 22:20 编辑

异步电机控制时作DQ变换不需要靠算法来算位置??
不是吧那变换的角度怎么来
lbz0123 发表于 2011-9-27 08:32

登录/注册后可看大图

是我说错了，异步电机也要靠算法来实现DQ变换的，位置一般通过转子速度加转差速度再积分得到

ainolike · 发表于 2011-12-21 13:50

我也正在做这方面的研究，不过很多问题一直困扰着我，很是郁闷，希望可以交流一下

dq0204 · 发表于 2011-12-21 22:40

懂的都不会来讨论，这涉及到公司机密，除非你是在学校搞硕博论文的。

dq0204 · 发表于 2011-12-21 22:47

有没有在公司做无速度算法研究的？
低速度电压怎么算呢？

Detached · 发表于 2011-12-22 12:58

TI的例程还是很管用的，参考过滑模的实现过，只是不能照搬，有些地方还是根据实际系统修改下
MRAS 不太懂，按照楼主所说的，两个模型是可以得到值但是存在静差，不能直接否定模型错误，可以一级级的查信号的值，找到哪个环节存在静差，可能是有些参数的值设计不合适，比如根据角度得到转速的那个PI，祝早日解决

yunqian09 · 发表于 2011-12-22 13:27

回复 8# wzh2718

请教下“PMSM的位置sensorless控制”位置精度能做到多少？

nick09 · 发表于 2011-12-22 18:06

以前试过使用MRAS做异步电机的无速度矢量，一开始按TI的无功功率模型来做，不成功，那时觉得好像该方法在电机的发电状态下不稳定，由于时间紧迫，没有深入研究。
后来使用静止坐标下的转子磁链（也是从电压模型得出）来做，空载运行正常，加载就没试过，估计也是不行的。
模型都是基于静止坐标下的变量，包括lz所说的TI无功功率模型，不存在DQ解耦的问题。
另外，两模型之间是绝对存在误差的，高速误差变大我也遇到过，但原因现在也没研究清楚。
上面很多问题我到现在也很我没弄清楚，主要是实际中没用到该方法，只是以前读书时用过，所以略知一二。
听闻三菱的某款变频器就是用MRAS法估算速度的，也只是听闻，实际不得而知。

nick09 · 发表于 2011-12-22 18:13

PMSM 做无速度矢量，这个变频器产品中有，安川一款变频器就做得不错，包括国内都有做出来，只是调速范围相对较小一点。

southgater · 发表于 2012-1-18 14:45

回复 13# ainolike

嗯，多多交流

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