电动推杆

  扩展卡尔曼滤波(EKF)法通过建立电机的数学模型,周期性地检测外加电压?不导通相反电动势和负载电流等变量,利用特定算法得到电机转子的位置以及速度的估计值;通过比较估计值与设定值的差值后经PD调节,达到控制电机的目的,参考文献[13]研究通过端电压检测,在得到反电动势的基础上,用卡尔曼算法在线递擦出转子位置,从而确定定子绕组换流时刻?文中给出了无刷直流电机卡尔曼递锥公式和以美国德州仪器公司TMs320F240为核心设计的软硬件框图?它可以在线实时估计出转子的位置及速度,取得令人满意的效果?参考文献[14)介绍利用美国 ANALOG DEVICES公司的ADsP330DsP电机控制器来实现的扩展卡尔曼滤波无刷直流电动机无位置传感器的控制方法,该算法只需要一个4电阻分压网络,并由此可以得到电机的位置?速度和转矩的信息,该算法的优越性能远远超过经典反电动势过零无传感器方法?该算法雷要大约500DsP指令和在大约13gs执行时间?利用DsP的快速计算能力实现了卡尔曼滤波的算法,保证了位置检测的快速和准确在幸用率大提高,同时降低了噪声?所提出无传感器算法可应用在家用电器，汽车和工业控制。

G(θ)函数法

  G(θ)函数法又称为速度无关位置函数法,是从一个全新的概念提出的转子位置检测方法,在转子转速接零到高速时它都能够对转子位置进行检测,给出换相时刻。

  具体原理简介如下:为了便于说明,对电机作如下假设:

  1)电机运行于额定条件,因而可以忽略绕组电流的磁饱和现象；

  2)因为漏感很小,可以忽略不计;

3)忽略铁损耗。

  由三相无刷电机电压方程可以推导得出A和B相之间线电压的表达式J(6)是A和B相的位置关联磁链函数

  定义一个新的位置函数

  该位置函数表示为,试()一化)4

  为消除式中与速度相关的量a以得到与速度无关的位置函数G(a)函数表达式,可用两个线电压H位置函数表达式相除即可得到

  该信号在每个换向点具有高灵敏植式式模式模式模式植式性?且与转速无关?图13.6给出无刷电机在应用速度无关位置函数法时的函数?G函数和换相信号图形?图中6个模式对应于无刷电机一个换相周期的6个状态?

由图13.6可以看出,G(θ)函数的峰值点就是对应换相时刻?G(θ)函数与速度无关,且包含连续的位置信号?由于电机以任何速度运行时该函数的表达形式都是一样的,所以在电机的暂态和稳态都能得到一个精确的换相脉冲在利用DSP对电机控制过程中,通过G(θ)设置门槛值确定换相时刻?门槛值由相电流上升时间与期望超前角度决定。