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基于虚拟扩展反电动势注入的内置式PMSM无传感器控制位置误差自适应校正方法
Virtual Extended-EMF Injection-Based Position Error Adaptive Correction of Interior PMSMs Under Sensorless Control
| 作者 | Peng Wang · Zi Qiang Zhu · Dawei Liang |
| 期刊 | IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics |
| 出版日期 | 2024年12月 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 储能系统 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 永磁同步电机 虚拟扩展反电动势 位置误差校正 参数失配 逆变器非线性 |
语言:
中文摘要
为消除参数失配与逆变器非线性对基于基波模型的无传感器控制的影响,本文提出一种新型基于虚拟扩展反电动势(VEEMF)注入的内置式永磁同步电机(PMSM)位置误差自适应校正方法。通过在位置观测器中注入方波VEEMF,发现由参数失配和逆变器非线性引起的位置误差保持恒定,且仅与q轴和d轴电压波动比值相关。因此,可通过自适应调节使该比值最小化,从而实现位置估计误差的校正。所提方法不依赖于未知参数,可统一补偿多种因素引起的总位置误差。实验结果验证了该方法的有效性。
English Abstract
To eliminate the influence of parameter mismatches and inverter nonlinearity on fundamental model-based sensorless control, a novel virtual extended-EMF (VEEMF) injection-based position error adaptive correction method is proposed for interior permanent magnet synchronous machines (PMSMs) in this article. Specifically, when square wave VEEMF is injected into the position observer, it is found that the position error caused by parameter mismatches and inverter nonlinearity maintains constant and is only related to the ratio of q- and d-axes voltage fluctuations. As a result, the position estimation error can be corrected by adaptively minimizing the ratio of q- and d-axes voltage fluctuations. Therefore, the proposed position error correction method is independent of unknown parameters, i.e., the total position errors caused by different factors can be collectively corrected. Experimental results verify the effectiveness of the proposed method.
S
SunView 深度解读
该PMSM无传感器控制位置误差自适应校正技术对阳光电源储能与新能源汽车产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中,飞轮储能、电池热管理风机等永磁电机驱动场景可应用该技术,通过虚拟扩展反电动势注入方法统一补偿参数失配和逆变器非线性引起的位置误差,提升无位置传感器控制精度,降低系统成本。在新能源汽车业务中,该方法可优化车载OBC充电机和电机驱动系统的无传感器控制性能,特别是在宽温度范围和参数漂移工况下保持高精度位置估计。该自适应校正算法无需精确参数辨识,可集成到阳光电源现有电机控制平台,提升产品可靠性与竞争力。