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具有多谐波抑制特性的永磁同步电机无传感器控制增强自适应扰动观测器
Enhanced Adaptive Disturbance Observer for Sensorless Control of PMSM With Multi-harmonics Suppression Characteristics
Qinghai Qin · Xinqiang Yi · Zhongjun Yu · Haitao Yu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
逆变器非线性及空间磁通谐波会导致永磁同步电机反电动势谐波，恶化基于模型的无传感器控制性能。为此，本文提出一种基于预设增强复系数滤波器（ECCF）重构观测器结构的增强自适应扰动观测器。通过在传统复系数滤波器基础上引入多频段抑制模块，构建具备特定谐波抑制能力的ECCF，并采用反向设计法将传统扰动观测器结构重构为期望的ECCF形式，无需在传统反电动势观测器后级联额外滤波网络即可实现多谐波抑制。实验在1 kW PMSM平台上验证了所提无传感器控制算法的有效性。
解读: 该增强自适应扰动观测器技术对阳光电源储能变流器和电机驱动产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，该多谐波抑制方法可优化逆变器非线性补偿，提升电流控制精度和并网电能质量；在新能源汽车电机驱动系统中，该无传感器控制算法可降低位置传感器成本，通过ECCF滤波器抑制反电动势谐波，提高低速转矩脉动抑制能...
基于单相IGBT开路故障下二极管导通残流统一模型的三相SPMSM容错后无传感器控制
Postfault Sensorless Control of Three-Phase SPMSM Based on Unified Model of Diode-Through Residual Current Under Single-Phase IGBT Open-Circuit Fault
Zeliang Zhang · Guangzhao Luo · Xinyu Li · Yuxuan Du 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
针对经典三相半桥电机驱动在开路故障下的无传感器控制难题，提出一种利用IGBT开路相中反电动势与二极管导通残流相关性的方法。首先建立残流模型，并设计适用于不同转速的统一采样策略。基于该统一模型构建相位反电动势观测器，实现故障后转子速度与位置的精确估计。实验验证表明，该方法在稳态下估计误差为0.3 rad，加减速过程中为0.5 rad，具有良好的动态与稳态性能。
解读: 该IGBT开路故障下的无传感器容错控制技术对阳光电源电动汽车驱动产品线具有重要应用价值。研究提出的二极管导通残流统一模型可直接应用于车载OBC充电机和电机驱动系统，通过反电动势观测器实现故障后的位置估计，避免增加冗余传感器成本。该方法在稳态0.3rad、动态0.5rad的估计精度可保障ST系列储能变...
基于自适应SFBEMF观测器的IPMSM驱动器直流误差抑制位置估计方法
Adaptive SFBEMF Observer-Based Position Estimation Method With DC Error Rejection for IPMSM Drives
Dan Yang · Xuan Wu · Sheng Huang · Wu Liao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
提出基于同步频率反电动势(SFBEMF)观测器和高阶锁相环的IPMSM无位置传感器控制方法。针对逆变器非线性、磁链谐波和电流测量偏差导致的反电动势直流误差和奇次谐波(特别是5/7次)问题,设计具有自适应带通特性的SFBEMF观测器,实现零相位延迟和单位增益的基波提取。采用高阶锁相环克服二阶结构缺陷。1.5kW IPMSM平台实验验证了该方法的有效性。
解读: 该IPMSM无感控制技术对阳光电源电机驱动系统有重要参考价值。自适应观测器设计思路可应用于ST系列储能变流器的电机控制算法优化,提高系统在逆变器非线性条件下的位置估计精度。高阶锁相环技术可增强新能源汽车OBC和电机驱动系统的动态性能,减少传感器成本。直流误差抑制方法对提升阳光电源电机控制产品的可靠性...
基于虚拟信号注入的无位置传感器控制下表贴式永磁同步电机全参数在线估计方法
Virtual Signal Injection-Based Online Full-Parameter Estimation of Surface-Mounted PMSMs Without Influence of Position Error and Inverter Nonlinearity
Peng Wang · Z. Q. Zhu · Dawei Liang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种用于表贴式永磁同步电机（SPMSM）全参数在线估计的新型虚拟信号注入方法，可在无位置传感器控制下实现电阻、电感、反电动势、电压/电流及磁链等参数的独立估计。通过在磁链观测器中分别注入正负虚拟信号，发现位置误差仅与q^e轴和d^e轴电压波动比值相关，从而构建了不受位置误差和逆变器非线性影响的参数估计模型。所提出的虚拟磁链注入法不依赖转速，显著提升了低速（可低至额定转速的2%）下的估计精度。实验结果验证了该方法的有效性。
解读: 该虚拟信号注入全参数估计技术对阳光电源储能变流器和电机驱动产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，可用于飞轮储能等旋转储能系统的PMSM控制优化，实现无传感器高精度运行，降低系统成本和故障率。在新能源汽车电机驱动系统中，该方法可实现电阻、电感、磁链等参数的在线自适应辨识，补偿逆变器非线性误差，...
带有LC滤波器和长电缆的中压感应电机无传感器控制在油泵应用中的研究
Sensorless Control of Medium Voltage Induction Motor With LC Filter and Long Cable in Oil Pump Applications
Lorenzo Carbone · Mario Marchesoni · Massimiliano Passalacqua · Gianluca Postiglione 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年7月
本文研究了一种用于海底油泵的中压感应电机驱动系统。在所考虑的应用场景中，逆变器安装在石油平台上，而潜油油泵位于海底，通过一条 20 公里长的电缆供电。此外，平台上逆变器的输出端安装了一个 LC 滤波器。另外，由于所有电机传感器都需要使用水下机器人进行维护，出于可靠性考虑，电机上未安装定子电压、定子电流和转子速度传感器。在本研究中，开发了一种新的无传感器控制方法。所提出的控制方法将电压降补偿和定子电压 - 电流估计集成到基于龙伯格观测器的无传感器控制中。通过在低压电机、6.6 千伏 - 710 千...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对中压感应电机无传感器控制技术具有重要的借鉴价值和应用潜力。该技术解决了在极端工况下（20公里长电缆、LC滤波器、水下环境）的电机驱动控制难题，其核心思想与我们在大型光伏电站、海上风电并网以及储能系统中面临的挑战高度契合。 该论文提出的基于Luenberger观测器...
基于广义反电动势观测器模型的PMSM无感控制频率自适应观测器
Frequency Adaptive Observer for Sensorless Control of PMSM Based on a Generalized BEMF Observer Model
Lingyu Tao · Haitao Yang · Jin Wang · Libing Zhou · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
针对传统反电动势(BEMF)观测器因低通特性难以处理直流误差导致无感控制性能下降的问题,提出基于广义BEMF观测器模型的简单灵活逆向设计方法。结合梯度下降算法开发可完全消除直流误差的频率自适应观测器(FAO)。该观测器在PMSM基频处零相位滞后和幅值衰减,基频信息由频率自适应规则提供。建立FAO小信号模型便于参数整定,基于李雅普诺夫理论分析稳定性。1.5kW PMSM平台对比实验验证了FAO的有效性和可行性。
解读: 该频率自适应观测器技术对阳光电源PMSM无感控制产品有重要改进价值。FAO直流误差完全消除能力可应用于新能源汽车电机驱动系统,提高在测量误差和逆变器非线性条件下的位置估计精度。简化的观测器结构便于在阳光电源电机控制器中实时实现。该技术对ST储能系统的飞轮储能和电机驱动应用场景有优化潜力,可降低传感器...
基于改进DSOGI-PLL观测器的无传感器BLDCM驱动在太阳能光伏辅助LEV中的应用
Sensorless BLDCM Drive Using an Improved DSOGI-PLL Observer for Solar-PV-Assisted LEV
Biswajit Saha · Bhim Singh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文介绍了一种估算无刷直流（BLDC）电机位置的创新方法，该方法专门用于太阳能光伏（PV）和电池供电的BLDC电机驱动。重点在于设计一种适用于轻型电动汽车的、具备能量再生功能的BLDC电机无传感器控制方案。永磁BLDC电机驱动的主要挑战之一是换相误差，它会降低性能，导致电流畸变和转矩大幅波动。换相误差可能源于多种因素，包括低通滤波器、延迟、相位差异以及电机参数变化等。本研究提出了一种基于双二阶广义积分器锁相环（DSOGI - PLL）的频率自适应方法用于位置估算。为增强对输入干扰的抵抗能力，集成...
解读: 从阳光电源新能源动力系统业务视角来看，这项基于改进型DSOGI-PLL观测器的无刷直流电机无传感器驱动技术具有重要的战略参考价值。该技术针对光伏-电池混合供电的轻型电动车应用场景，与我司在光储充一体化解决方案的业务方向高度契合。 技术层面，该方案的核心创新在于通过频率自适应双二阶广义积分器锁相环实...