仪表技术与传感器
儀錶技術與傳感器
의표기술여전감기
INSTRUMENT TECHNIQUE AND SENSOR
2015年
7期
90-93,97
,共5页
谷善茂%刘云龙%张妮%杜德
穀善茂%劉雲龍%張妮%杜德
곡선무%류운룡%장니%두덕
永磁同步电动机%无传感器%高频信号注入%扩展卡尔曼滤波器%迭代算法%位置估计
永磁同步電動機%無傳感器%高頻信號註入%擴展卡爾曼濾波器%迭代算法%位置估計
영자동보전동궤%무전감기%고빈신호주입%확전잡이만려파기%질대산법%위치고계
permanent magnet synchronous motor%sensorless%high frequency signal injection%extended Kalman filter%iterative algorithm%position estimation
为了实现永磁同步电动机转子位置估计试验的高频信号滤波,基于扩展卡尔曼滤波器原理,提出了一种改进的基于 FPGA 的信号提取方案,设计了高频信号扩展卡尔曼滤波器。该滤波器采用迭代算法提取转子位置信息,并对基频控制电流进行滤波处理,比传统 IIR 滤波器或 FIR 滤波器具有更快的滤波速度和更好的滤波性能。该滤波器简单易实现,消除了反馈回路中的低通滤波器。由于反馈回路中没有高频信号成分的干扰,控制器对高频位置估计的影响较小,所设计的位置估计器几乎不受控制器的影响,简化了位置估计器的设计。最后,仿真结果说明文中方法的可行性,并给出了一个基于 EKF 的低速无传感器试验。
為瞭實現永磁同步電動機轉子位置估計試驗的高頻信號濾波,基于擴展卡爾曼濾波器原理,提齣瞭一種改進的基于 FPGA 的信號提取方案,設計瞭高頻信號擴展卡爾曼濾波器。該濾波器採用迭代算法提取轉子位置信息,併對基頻控製電流進行濾波處理,比傳統 IIR 濾波器或 FIR 濾波器具有更快的濾波速度和更好的濾波性能。該濾波器簡單易實現,消除瞭反饋迴路中的低通濾波器。由于反饋迴路中沒有高頻信號成分的榦擾,控製器對高頻位置估計的影響較小,所設計的位置估計器幾乎不受控製器的影響,簡化瞭位置估計器的設計。最後,倣真結果說明文中方法的可行性,併給齣瞭一箇基于 EKF 的低速無傳感器試驗。
위료실현영자동보전동궤전자위치고계시험적고빈신호려파,기우확전잡이만려파기원리,제출료일충개진적기우 FPGA 적신호제취방안,설계료고빈신호확전잡이만려파기。해려파기채용질대산법제취전자위치신식,병대기빈공제전류진행려파처리,비전통 IIR 려파기혹 FIR 려파기구유경쾌적려파속도화경호적려파성능。해려파기간단역실현,소제료반궤회로중적저통려파기。유우반궤회로중몰유고빈신호성분적간우,공제기대고빈위치고계적영향교소,소설계적위치고계기궤호불수공제기적영향,간화료위치고계기적설계。최후,방진결과설명문중방법적가행성,병급출료일개기우 EKF 적저속무전감기시험。
In order to achieve high frequency signal filtering on permanent magnet synchronous motor (PMSM) position esti-mation experiment,a modified signal extraction method based on FPGA was presented,and an extended Kalman filter (EKF) was designed.The filter can not only extract rotor position information,but also filter fundamental frequency control current based on it-erative algorithm.Compared with traditional IIR filter or FIR filter,the EKF has faster filter speed,and better filter performance.It was designed easily,and eliminated low-pass filter in control feedback loop.At the same time,since there was no high frequency signal component in control circuit,the controller affection to high frequency position estimation was decreased.The design of posi-tion estimator was unaffected by control,and simplified.Finally,simulation result was adopted to verify the validity of the proposed method,and a low speed sensorless experiment test was given based on EKF method.