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RSS订阅原创 永磁同步电机无速度算法--永磁同步电机转子位置精确估计的误差抑制方法
参考下图所示论文进行复现文中的方法可以简单介绍如下，下图所示公式（也是核心公式）为估计坐标系的ud^、uq^，当存在转子位置误差时，uq^无法达到最大值，那么通过传统无感算法估计出的角度之上增加一个较小的角度变量，看Uq是否会变大，如果uq增大了，说明调整方向是对的；如果uq减小了，那么换个方向，减小个较小的角度变量。重复上个过程，最终uq会在最大值附近波动，当然也可以在稳定过程中，减小补偿角度变量的幅值，以求减小波动。但我个人觉得这样会影响动态情况下的响应速度，看个人取舍。
2025-12-26 19:25:39
388
原创 永磁同步电机控制算法--无差拍预测电流控制（No.206）
无差拍预测电流控制（DPCC）并没有改变常见的FOC双环控制系统的结构，它是取代了传统dq轴电流PI控制器，其结构框图如下所示。无差拍预测电流控制是在每个采样周期利用电流给定值、电流反馈值、电压给定值和系统预测模型计算出所需电压，使得电流反馈值在下个周期能够跟随给定值，然后电压信号传递给SVPWM。电压给定值可以直接采用上一周期DPCC输出的电压给定值，也可以采用SVPWM中信号进行计算。我是直接采用前者。搭建离散化控制系统，需要考虑系统延迟。
2025-12-25 19:45:34
496
原创 永磁同步电机控制算法--三矢量模型预测电流控制MPCC
永磁同步电机最优占空比模型预测电流控制策略中电压矢量方向固定，可选矢量范围具有一定局限性，且仅对交轴电流实现了无差拍控制，因而电流仍有较大的脉动。采用一种三矢量模型预测电流控制策略，在每个扇区用三个基本电压矢量等效地合成一个期望电压矢量，并将 6 个扇区中合成的 6 个期望电压矢量作为备选电压矢量，从而其范围能够覆盖任意方向、任意幅值。采用直交轴电流无差拍方法计算矢量作用时间，对直交轴电流同时实现了无差拍控制，有效地减小了电流脉动，提高了系统稳态性能。
2025-12-25 19:43:12
302
原创 永磁同步电机控制算法--占空比模型预测电流控制
占空比MPCC是在传统MPCC的基础上引入占空比控制，即计算被价值函数选择出的最优电压矢量的作用时间，让最优电压矢量只作用采样周期的一部分，其余时间由零电压矢量作用。仿真工况：电机空载零速启动，0s阶跃给定转速300rpm，0.5s施加额定负载。将占空比模型预测电流控制与单矢量模型预测电流控制（每部分上图为单矢量）进行对比。在MATLAB/simulink里面验证所提算法，采用和实验中一致的控制周期1e-4，电机部分计算周期为1e-6。
2025-11-29 10:34:30
332
原创 永磁同步电机控制算法--双矢量模型预测电流控制MPCC
在占空比模型预测电流控制中，由于第二个电压矢量只能是零电压矢量，在每个采样周期中只能选择6个固定方向上的电压矢量，因此电流仍存在较大波动。提出一种双矢量模型预测电流控制方法，该方法在每一个采样周期中进行两次电压矢量选择，可以在进行第二次电压矢量选择时采用非零电压矢量，电压矢量的选择范围扩大为任意方向、任意幅值的电压矢量，并且在价值函数中考虑了作用时间对电压矢量选择的影响，使得电压矢量的选择更加准确。仿真工况：电机空载零速启动，0s阶跃给定转速300rpm，0.5s施加额定负载。
2025-11-29 10:33:06
377
原创 永磁同步电机控制算法--自建参数可变电机模型
在进行参数辨识或者算法鲁棒性验证时，受困了MATLAB自带电机模型不方便运行中更改参数的问题，因此搭建一个可以设定参数变化的PMSM模型，并组建带有1.5拍数字延迟补偿的离散化矢量控制系统。
2025-11-28 19:28:56
552
原创 永磁同步电机控制算法-反馈线性化终端滑模控制
永磁同步电机矢量控制并没有完全实现各变量的解耦控制，为此采用反馈线性化变换推导出完全解耦的永磁同步电机线性化模型。为了解决传统反馈线性化控制对电机参数较为依赖，易受外部干扰和参数变化影响的缺点，将具有快速收敛特性的终端滑模控制算法应用到永磁同步电机反馈线性化模型中。
2025-11-28 19:25:18
230
原创 永磁同步电机无速度算法--IPMSM线性扩张状态观测器
构建应用于IPMSM的线性扩张状态观测器LESO无传感器控制系统，并仿真验证构建应用于IPMSM的观测器思路与构建应用于SPMSM的区别不大，基本思路都是构建状态误差并反馈，主要区别是系统状态方程。如果明白了如何构建基于Ld、Lq相等的简化电流模型的观测器，再结合袁雷老师那本书整理的拓展反电动势模型，就可以搭建出Ld、Lq不等的电流模型观测器。
2025-11-17 20:33:22
527
原创 永磁同步电机无速度算法--基于一阶线性状态观测器的反电动势观测器
利用一阶线性状态观测器与扩张状态观测器分别构建反电动势观测器以实现永磁同步电机无感控制。
2025-11-13 21:27:03
321
原创 永磁同步电机无速度算法--基于三阶LESO的反电动势观测器
传统二阶LESO用于永磁同步电机在坐标系下两相反电动势的观测，由于其具有低通特性会存在明显的相位滞后，结合高阶LESO的思想设计三阶HLESO用于反电动输出观测。通过频域分析和伯德图分析可知，三阶的HLESO的带宽明显增加，相位滞后明显减小。下面仿真结果表明三阶HLESO对反电动正弦信号波形观测的正弦度更高，相位滞后更小。
2025-11-13 21:24:52
471
原创 永磁同步电机无速度算法--基于相位超前校正的LESO
PMSM中、高速域的无位置传感器控制中,传统LESO受带宽影响对反电势观测会产生观测时滞,进而导致估算转子位置和转速信息误差较大。为解决此问题，采用了一种基于相位超前校正线性扩张状态观测器( Phase Lead Correction LESO, PLC-LESO)的PMSM无位置传感器控制策略。首先在传统LESO基础上引入相位超前校正单元，设计PLC-LESO对反电势进行观测，然后利用归一化锁相环( Phase-Locked Loop, PLL)对转子位置和转速信息进行估算。
2025-10-24 21:38:16
308
原创 永磁同步电机无速度算法--基于降阶准谐振ESO和Newton-Raphson方法PLL的PMSM无速度传感器控制
采用了一种基于降阶准谐振的扩展状态观测器的永磁同步电机无位置传感器控制策略。传统的线性扩张状态观测器（LESO）由于其低通滤波特性，不能很好地跟踪快速变化的反电动势，在此基础上，采用了一种在常规LESO内模中植入ROQR控制器的ROQR-ESO，以获得无相位滞后的反电动势.此外，采用了一种改进的NRM-PLL，将转子位置四等分后，只需三次迭代即可获得极精确的转子位置。
2025-10-15 17:40:47
717
原创 永磁同步电机控制算法--改进超螺旋滑模线性ADRC
采用一种改进型超螺旋滑模线性自抗扰控制策略（ISTA-LADRC）。该策略结合超螺旋滑模与自抗扰控制技术的特点，能够改善 PMSM调速系统的控制效果。类似下图所示效果。
2025-10-15 17:40:17
320
原创 永磁同步电机控制算法--最大转矩电流比控制（虚拟直流信号注入法2）
与传统虚拟信号注入MTPA 控制策略不同，本次采用的方法在估计的 dq 轴上注入直流信号，通过功率计算来跟踪 MTPA工作点。该 MTPA 策略不会引起额外的损耗且不依赖于电机参数。与此同时，由于注入信号为直流信号，无位置传感器控制精度并不会受到影响，可以结合高频注入无传感器算法以及基于反电动势的观测器无传感器算法。IPMSM在dq轴同步坐标系下的转矩方程可以表示为其中式中，Is 为定子电流幅值；β 为定子电流矢量角；p为电机极对数。
2025-10-13 16:11:53
507
原创 永磁同步电机无速度算法--零d轴电流IF控制结合滑模观测器的无感控制策略
三段式无感控制系统，初始位置采用转子预定位法，低速阶段采用零d轴电流IF控制，中高速采用改进滑模观测器，零d轴电流IF控制可以实现保持id=0并将iq调整到适配负载的大小，从而平滑切换至滑模观测器。
2025-10-13 16:10:45
382
原创 永磁同步电机无速度算法--改进滑模观测器（幂次指数趋近律）
为抑制滑模控制策略的固有抖振，提高滑模控制性能和速率并有效抑制抖振，将指数趋近律和幂次趋近律相结合，提出一种新型幂次指数趋近律。指数趋近律能快速到达滑模面，但是会产生较大抖振，而幂次趋近率可有效解决抖振问题，但是趋近速度较慢，通过取长补短的方法提出一种新的趋近律即幂次指数趋近律。这种新型趋近律不仅能提高趋近速度而且能有效抑制抖振。
2025-09-25 18:46:54
266
原创 永磁同步电机无速度算法--恒is的调整方法实现IF与SMO间的平滑切换
三段式无感控制系统，初始位置采用转子预定位法，低速阶段采用IF，中高速采用改进滑模观测器，IF切换至改进滑模观测器采用两种恒定is幅值的方法实现平滑切换。转子位置角从由IF控制器给定变为由SMO估计；电流给定由给定虚拟同步坐标系下交直轴电流变为给定转子同步坐标系下交直轴电流；环路由电流闭环变为电流/转速双闭环。切换的原则是切换过程中电机的运行状态不发生剧烈突变，否则就可能会造成电机振荡或失步，从电机的矢量图看就是要使电机is不发生突变。
2025-09-25 18:32:20
642
原创 永磁同步电机无速度算法--改进型超螺旋滑模观测器
内置式永磁同步电机(IPMSM)模型方程比较复杂，在IPMSM 中高速控制算法中，滑模算法因为精度高、鲁棒性强,得到广泛应用。但普通的滑模观测器存在跟踪误差大、抖振明显抗干扰性能差等缺点。为了克服这些缺点，采用一种改进超螺旋滑模观测器。首先通过建立超螺旋观测算法来减少系统的抖振。其次，通过改进滑模切换函数，添加自适应复数滤波器来增强算法的跟踪性能。
2025-09-21 17:58:49
421
1
原创 永磁同步电机无速度算法--仅改变iq大小的调整方法实现IF与SMO间的平滑切换
三段式无感控制系统，初始位置采用转子预定位法，低速阶段采用IF，中高速采用改进滑模观测器，IF切换至改进滑模观测器采用改变iq给定值的方法实现平滑切换。在切换过程中，需要改变的主要有：转子位置角从由IF控制器给定变为由SMO估计；电流给定由给定虚拟同步坐标系下交直轴电流变为给定转子同步坐标系下交直轴电流；环路由电流闭环变为电流/转速双闭环。切换的原则是切换过程中电机的运行状态不发生剧烈突变，否则就可能会造成电机振荡或失步，从电机的矢量图看就是要使电机is不发生突变。
2025-09-21 17:57:28
580
原创 永磁同步电机无速度算法--改进滑模观测器（改进指数趋近律）
针对传统滑模观测器存在抖振、估计转子信息精度较差和永磁同步电机运行过程中存在的负载转矩突变对电机调速性能影响较大等问题，采用一种改进趋近律的滑模观测器。改进趋近律将系统的状态变量与Sigmoid函数相结合作为等速项，指数项中引入对数项的分数多项式，减少抖振的同时能有效地抑制控制系统的抖振。
2025-09-13 10:22:02
562
原创 永磁同步电机无速度算法--改进滑模观测器SMO（指数趋近律）
针对传统滑模观测器存在抖振、估计转子信息精度较差等问题，采用指数趋近律代替传统滑模的线性趋近律改善系统性能。
2025-09-13 10:18:32
352
原创 永磁同步电机控制算法--传统IF控制结合滑模观测器的无感控制策略
三段式无感控制系统，初始位置采用转子预定位法，低速阶段采用IF，中高速采用改进滑模观测器。
2025-09-05 17:47:26
672
原创 永磁同步电机无速度算法--高频脉振方波注入法（新型位置跟踪策略）
针对永磁同步电机（PMSM）低速段无传感器位置检测技术中，传统的高频方波电压注入法对测量误差敏感性强、易受采样延迟和逆变器非线性效应影响的缺点，采用一种新的位置误差提取方法。该方法用连续信号的解调代替传统的差分电流的解调方法，降低了系统对于采样误差的敏感性。本文仿真中方波注入频率为5kHz，开关频率,为10kHz。
2025-09-01 18:33:39
374
原创 永磁同步电机无速度算法--高频脉振方波注入法（测量轴系转子位置误差信号解耦处理）
采用高频脉振方波注入法，在滞后 45°的两相估计的轴系d^−q^下提取包含有估计转子位置信息的高频响应电流，滞后的轴系称之为测量轴系，表示为dm−qm，其中实际轴系、估计轴系与测量轴系的空间位置如图所示。对测量轴系的高频响应电流进行处理得到转子位置和转速信号。本文仿真中方波注入频率与开关频率保持一致，均为10kHz，其注入示意图如下。
2025-09-01 18:30:39
644
原创 永磁同步电机无速度算法--高频脉振方波注入法（静止轴系转子位置误差信号解耦处理）
高频脉振方波注入法，改变传统方法从估计q轴提取误差信号的形式，通过对alpha/beta轴电流信号进行处理，提出其中的转子位置信号。本次仿真中包含三种ab轴信号处理方法。本文仿真中方波注入频率与开关频率保持一致，均为10kHz，其注入示意图如下。
2025-08-29 20:01:51
593
原创 永磁同步电机无速度算法--传统脉振方波注入法(2)
在脉振高频信号注入法中，注入高频信号分为正弦波和方波两种形式。在脉振高频正弦波信号注入法中，从电机定子端采集到的信号同时包含有基频信号、高频响应电流信号以及逆变器开关谐波电流。为确保电机控制系统不受高频信号干扰以及电机转子位置观测的精度，一般采用低通滤波器 LPF 和带通滤波器 BPF 对其进行信号分离。但是由于滤波器的引入会致使系统的带宽受限，并且降低了系统的动态性能，以及转子位置观测器的收敛速度与检测精度。因此必须采用改进方案。
2025-08-29 19:49:27
401
原创 永磁同步电机无速度算法--传统脉振方波注入法(1)
在高频正弦波注入的PMSM无位置传感器控制方法中，由于得到的电流响应中包含正序和负序分量，因此，需要通过滤波器才能将包含转子位置信息的负序分量得到。然而，滤波器的使用会降低系统的带宽，减慢系统的响应速度，并会影响转子位置估算的精度，当转速升高时，基波和高频注入信号的谐波频率越来越接近，此时需要利用更高阶的滤波器才能使基波电流与高频响应电流分离。但是，滤波器阶数越高，系统的响应速度就越慢，严重影响系统的稳定性，相位估算滞后越发严重。
2025-08-26 19:12:46
672
原创 永磁同步电机无速度算法--高频脉振正弦波注入到两相静止坐标系
采用一种改进的永磁同步电机低速无位置传感器控制策略。与传统的旋转高频信号注入法和脉振高频信号注入法不同，该策略选择向静止坐标轴系注入高频脉振信号，转子位置估计信息可以通过载波电流响应提取。并使用一种类似于简化型扩展卡尔曼滤波器的两相型锁相环得到最终的转子位置估计值。
2025-08-26 19:09:41
288
原创 永磁同步电机控制算法-反馈线性化滑模直接转矩控制
反馈线性化算法在永磁电机的转矩波动的抑制方面效果比较明显，转速环采用了 PI控制器，结构简单，运算速度较快，但是动态性能有待改善。本次仿真采用二阶滑模控制器代替传统PI控制器。使用二阶滑模-反馈线性化方法，不仅可以有效的降低永磁电机的转矩脉动，并且同时可以使电机运行在各个阶段期间，都具有良好的动态性能和鲁棒性。
2025-08-22 17:37:55
279
原创 永磁同步电机无速度算法--基于跟踪观测器的脉振正弦注入法
脉振正弦注入法的误差信号提取流程如下所示，通过将误差信号送入PLL进行转子位置和转速的估计。跟踪观测器由PID控制器和PMSM 数学模型两部分组成。具体来说，基于永磁同步电机的运动方程建立数学模型，通过模拟电机的动态特性来实现对转子位置的估计。在设计跟踪观测器时，为了保证观测器的性能，其带宽应当远大于系统的运行频率从而提高转子位置估计的准确性，提升系统的动态响应能力。
2025-08-22 17:35:52
387
原创 永磁同步电机无速度算法--改进高频脉振电压注入法
提出的改进高频脉振电压注入法，其相较于传统方法具有本质的差异，其将高频信号注入到两相旋转坐标系的坐标轴中，利用对两相静止坐标系中定子电流坐标轴分量而不是两相旋转坐标系中定子电流坐标轴分量的分析，获取转子电角位置信号文章采用上图所示结构，但是由于低通滤波器滤波性能有效，如果为增强高频滤波性能降低截止频率，又会造成信号滞后明显。故针对主要谐波信号设计带阻滤波器予以滤除。
2025-08-18 20:19:25
423
原创 永磁同步电机控制算法--转速环电流环超螺旋滑模控制器STASMC
采用超螺旋滑模控制( STSMC)来调节转速外环和定子dq轴电流内环,以提升响应速度,抑制转速脉动和电流脉动,从而提升系统的动态性能和稳态性能。进一步地,为提升系统在外界负载扰动下的鲁棒性,设计扩张状态观测器( ESO)观测扰动,将负载扩张为新的状态量,在负载转矩突变时通过前馈补偿减少转速恢复时间和转速跌落,从而提升系统鲁棒性。
2025-08-18 20:17:16
464
原创 永磁同步电机控制算法-转速环超螺旋滑模控制器
超螺旋滑模（Super-Twisting）算法是A.Levant提出的一种二阶滑模控制算法[54]，目的是用来改善滑模控制系统中的抖振问题，产生抖振的一大原因就是由于符号函数 sign(s)具有开关特性以及不连续性，超螺旋滑模算法在传统滑模算法的基础上添加了连续函数，并且将产生抖振的符号函数放入到二阶导数中，非常有效地削弱了滑模存在的固有抖振，同时使滑模系统具有连续性，可有效的降低系统抖振，提高系统性能。将超螺旋滑模控制应用到转速环控制器当中，并为了进一步减小抖振，利用连续的分段函数来代替符号函数。
2025-08-13 11:38:23
609
原创 永磁同步电机无速度算法--改进脉振正弦注入法
为了提高无位置传感器内置式永磁同步电机(IPMSM)的低速运行性能，提出一种基于高频信号注入的转子位置鲁棒观测方法。采用注入脉振高频电压信号的方式，通过高频电流的幅值信息获取转子位置误差信号，对信号处理及数字滤波器设计进行分析。在此基础上，研究一种具有较强抗负载扰动能力的转子位置观测器，通过考虑负载扰动转矩动态特性，给出位置鲁棒观测器的理论设计方法，根据实际扰动转矩特点及位置观测期望误差，采用极点配置法设计反馈矩阵系数。
2025-08-09 11:06:11
342
原创 永磁同步电机无速度算法--具有电流测量误差鲁棒性的永磁同步电机无传感器控制的自适应广义复矢量观测器
基于模型的无传感器控制技术在实现永磁同步电机（PMSM）的高性能控制方面得到普遍应用。然而，在估计的反电动势（BEMF）中总是存在由不可避免的电流测量误差引起的低阶谐波，传统基于模型的方法对这些低阶谐波无效，因为它们表现出受电机模型限制的低通特性，这增加了转子位置的估计误差，削弱了控制系统的性能，甚至可能导致系统不稳定。因此采用一种自适应广义复向量观测器（AGCVO）来精确估计反电动势。首先，基于多块滤波器的传递函数反向设计自适应复矢量模型，以消除估计的反电动势的基波负序谐波和直流偏移误差。
2025-08-05 20:16:34
1214
原创 永磁同步电机无速度算法--基于二自由度结构的反推观测器TSBO
基于反电动势（BEMF）模型的观测器是永磁同步电机（PMSM）驱动器的一种应用广泛的无传感器控制策略。然而，由于电流测量和逆变器非线性引起的直流偏移，反电动势观测器的精度会降低。为了解决这个问题，采用了一种基于两自由度结构的反推观测器（TSBO），用于无传感器永磁同步电机驱动器。首先，提出了一种两自由度结构来提高反电动势观测器的频域响应。其次，将二阶复矢量传递函数反向引入所研究的结构中，以实现带通特性。与传统的反电动势观测器相比，所研究的TSBO可以在不引入额外带通滤波器的情况下实现直流误差抑制。
2025-08-05 20:15:05
288
空空如也
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