高频电压信号注入算法搬运

高频电压信号注入框图如下&＃xff1a;

注入的高频电压信号为两相对称正弦高频信号&＃xff0c;该信号选取有两点需要注意&＃xff1a;

1. 信号的频率

1. 电机基频一般在200hz以内&＃xff0c;因此通常注入的频率要大于这个值&＃xff0c;后期可以通过一个高频滤波器将基频干掉。
2. IPM开关管一般都是在10khz和20khz的&＃xff0c;这个频率高是有很多优点的&＃xff0c;比如减小电机扭矩波动&＃xff0c;合成的电压矢量更接近与圈&＃xff0c;额&＃xff0c;想起来美滋滋&＃xff0c;但也不能过大&＃xff0c;管子受不了的&＃xff0c;还有会发热严重&＃xff0c;产生高频干扰&＃xff0c;10-20K足矣&＃xff0c;注入的高频信号要小于这个频率&＃xff0c;这样后期搞一个低通就可以把这个频率干掉&＃xff0c;美滋滋。

1. 信号的幅值

1. 一方面单片机的检测精度&＃xff0c;估计这个一般问题不大&＃xff0c;现在这单片机ADC精度都杠杠滴&＃xff0c;说这一点就是担心加的幅值太小&＃xff0c;检测不到&＃xff0c;这样就尴尬了
2. 当然了&＃xff0c;也不能过大&＃xff0c;过大的话会产生扭矩波动&＃xff0c;电机估计要跳舞了&＃xff0c;耦合的电流矢量是一个椭圆形的&＃xff0c;下面会讲解&＃xff0c;一般选择赋值不超过基波电压的10%。

该算法的难点就在这两块和一个滤波&＃xff0c;频率和幅值需要不停的试凑&＃xff0c;也意味着滤波器截止频率也要变化&＃xff0c;就这吧&＃xff0c;麻烦是麻烦了点&＃xff0c;但是效果好啊。低速下效果杠杠滴。

此处省略部分理论&＃xff0c;真愁人&＃xff0c;太懒

好了&＃xff0c; 有注入的高频信号和电机的凸极效应&＃xff0c;这个效应也就插入式的电机会有&＃xff0c;表贴的没&＃xff0c;插入式的电机好啊&＃xff0c;别问为啥&＃xff0c;就是好&＃xff0c;既可以MTPA&＃xff0c;又可以高频注入&＃xff0c;美滋滋&＃xff0c;好的优点就是&＃xff0c;太贵了&＃xff0c;太难做了&＃xff0c;哈哈。额&＃xff0c;回来&＃xff0c;有注入的高频电压会产生相应的电流信号&＃xff0c;将电流在两相静止坐标系下表示如下&＃xff1a;

表示成矢量形式如下&＃xff1a;

这下能看出来了吧&＃xff0c;这个电流由两部分组成&＃xff0c;一个正序分量和负序分量&＃xff0c;正序分量一看就没啥用&＃xff0c;看&＃xff0c;连位置角都没&＃xff0c;没用就把它干掉吧&＃xff0c;将α-β坐标系下的电流乘以旋转因子e-jwt&＃xff0c;搞定&＃xff0c;正序变成直流量&＃xff0c;负序的旋转频率更高了&＃xff0c;没事&＃xff0c;多多益善&＃xff0c;o&＃xff0c;抱歉&＃xff0c;忘了一个环节&＃xff0c;α-β坐标系下的电流也是需要通过滤波搞出来的&＃xff0c;滤波器需要滤除高频的PWM频率和低频的电机基频&＃xff0c;怎么搞&＃xff0c;用带通&＃xff0c;好了&＃xff0c;言归正传&＃xff0c;乘以旋转因子后的信号通过一个高通滤波器&＃xff0c;这下爽了&＃xff0c;正序全军覆没&＃xff0c;剩下的就是i2ej&＃xff08;2θ-2ωt&＃43;π2&＃xff09;&＃xff0c;下来搞这个&＃xff0c;将剩下的信号再乘以旋转因子ejwt&＃xff0c;就得到了一个单独的负序分量了&＃xff0c;

框图如下&＃xff1a;

接下来是作者写的外差发&＃xff0c;反正感觉很巧妙&＃xff0c;获得误差角

接下来可以用一个PLL锁相环就可以获得角度了&＃xff0c;但是由于滤波器的存在&＃xff0c;会出现滞后&＃xff0c;因此需要进行相位补偿&＃xff0c;

额&＃xff0c;到此结束&＃xff0c;最后PLL之后还需要判断磁极的方向&＃xff0c;根据这个K进行判断了。

整体算法框图&＃xff1a;

以上的理论分析是基于论文 《 高频电压信号注入法PMSM无传感器矢量控制》&＃xff0c;原著比较权威哈