基于DSP的無位置傳感器永磁同步電機磁場定向控制系統(tǒng)
3 無傳感器算法
3.1 減少一路電流傳感器方法
在逆變器控制中都需要相電流信息,傳統(tǒng)采用的方法是直接用傳感器獲得需要的相電流,這種方法依賴負(fù)載的布置,并且至少需要兩個傳感器直接應(yīng)用于電機組繞組。本文介紹的方法是僅通過采集直流側(cè)母線電流信息,來估計交流側(cè)三相電流值。因為逆變器開關(guān)狀態(tài)是我們直接控制的,所以已知輸入電流的路徑,即輸入線電流和電機相電流間的關(guān)系。這樣在通常八個開關(guān)狀態(tài)(Sa,Sb,Sc)中除(0,0,0)和(1,1,1),在其他六個開關(guān)狀態(tài)下,直流側(cè)線電流信息總對應(yīng)a,b,c中某一路相電流值。本文引用地址:http://2s4d.com/article/162496.htm
在圖3所示的開關(guān)狀態(tài)(Sa,Sb,Sc)=(0,0,1)下,相電流ic等于直流線電流,另外兩相電流ia,ib則等于直流線電流的一半。這樣線電流信號經(jīng)一路AD通道,送給DSP,再經(jīng)過適當(dāng)計算即可獲三相電流信息[4]?! ?br/>3.2 無位置傳感器算法
為了獲取低轉(zhuǎn)速甚至零轉(zhuǎn)速下的優(yōu)良轉(zhuǎn)矩控制性能,也為了提高系統(tǒng)的效率、可靠性、機械強度,降低成本,需要取消位置傳感器。此時必要的位置、速度信息可以通過滑模觀測器來獲取。該方法具有較強的魯棒性且易于實現(xiàn)。
觀測器是一個依賴系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)的數(shù)學(xué)模型,通過DSP軟件編程來實現(xiàn)。模型通過獲取估計值和測量實際值之差來糾正模型,使兩者之間差值消失。如估計電流和實測定子電流i之差,帶入符號函數(shù)sign(?。俪艘猿O禂?shù)K,之后用自適應(yīng)濾波器補償數(shù)字濾波器的相移影響,這樣的輸出結(jié)果即是轉(zhuǎn)子位置角的正余弦函數(shù)。
圖4為PMSM主要變量:Vs、is、es、Ψ以綜合矢量和其分量的形式在靜止αβ坐標(biāo)系,和旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系中的表示。式(7)為PMSM的數(shù)學(xué)模型:
轉(zhuǎn)角觀測器模塊是基于滑模電流觀測器實現(xiàn)的轉(zhuǎn)子磁鏈估計。模塊的主要部分為滑模電流觀測器,輸出砰砰控制變量Z,Z經(jīng)過低通濾波得到反電勢估值,通過對分量的計算可得到轉(zhuǎn)角
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