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【电机仿真】HFI算法脉振高频电压信号注入观测器-PMSM无感FOC控制

news 2026/3/27 16:38:07

【电机仿真】HFI算法脉振高频电压信号注入观测器-PMSM无感FOC控制

文章目录

  • 前言
  • 一、脉振高频电压注入法简介（注入在旋转坐标系的d轴）
    • 1.旋转高频电压（电流）注入法
    • 2.脉振高频电压注入法
  • 二、高频注入理论
    • 1.永磁同步电机的高频模型
    • 2.估计坐标系
    • 3.上式联立得到
    • 4.在估计的两相旋转坐标系的直轴上注入高频余弦电压信号
    • 5.将4代入3可得
    • 6.PI调节器的输入量计算
    • 7.脉振高频电压注入法控制图
  • 三、高频注入MATLAB仿真
    • 1.clark变换和park变换
    • 2.旋转坐标系D轴注入高频信号
    • 3.HFI观测器
    • 4.实验现象
      • 1.目标转速与实际转速、观测转速
      • 2.目标位置与观测位置
      • 3.位置误差
      • 4.输入、输出负载转矩
      • 5.三相电流
  • 四、下载链接
  • 总结

请添加图片描述

前言

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、脉振高频电压注入法简介（注入在旋转坐标系的d轴）

通常，注入的高频信号有
1）旋转高频电压信号
2）旋转高频电流信号
3）脉振高频电压信号

1.旋转高频电压（电流）注入法

是在两相静止坐标系中注入高频电压（电流）信号，检测电机中对
应的电流（电压）响应来获取转子位置，该方法适用于具有固有凸极特性的内嵌式和内埋式永
磁同步电动机。

2.脉振高频电压注入法

则是在估计的两相旋转坐标系直轴上注入高频正弦电压信
号，利用电感饱和现象制造有效的凸极特性来实现转子位置估计，因而可用于凸极率较小甚至
是隐极式的表贴式永磁同步电机。

实际工况中，脉振高频电压注入法更具有普适性，可以应用于Ld=Lq,Ld不等于Lq的情况，因此为了解决实际问题，需要用脉振高频电压注入法

二、高频注入理论

1.永磁同步电机的高频模型

在这里插入图片描述

2.估计坐标系

在这里插入图片描述

3.上式联立得到

在这里插入图片描述

4.在估计的两相旋转坐标系的直轴上注入高频余弦电压信号

在这里插入图片描述

5.将4代入3可得

在这里插入图片描述
表达式含有估计误差在这里插入图片描述，因此只要调节合适的高频注入值，使得5式为0，即可满足实际转子位置与估计转子位置相等。

6.PI调节器的输入量计算

在这里插入图片描述

7.脉振高频电压注入法控制图

在这里插入图片描述

三、高频注入MATLAB仿真

1.clark变换和park变换

在这里插入图片描述

2.旋转坐标系D轴注入高频信号

在这里插入图片描述
Ud注入高频余弦电压信号

3.HFI观测器

在这里插入图片描述

4.实验现象

1.目标转速与实际转速、观测转速

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

2.目标位置与观测位置

在这里插入图片描述

3.位置误差

在这里插入图片描述

4.输入、输出负载转矩

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

5.三相电流

在这里插入图片描述

四、下载链接

CSDN下载地址

总结

本文仅仅简单介绍了【电机仿真】HFI算法脉振高频电压信号注入观测器-PMSM无感FOC控制，评论区欢迎讨论。

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