
基于脉振高频电压注入法的PMSM矢量控制模型及其无位置传感器运行研究
咱今天聊点硬核的,手把手拆解永磁同步电机无位置传感器控制里那个高频注入法的实现套路。这
玩意儿在低速工况下特别管用,就像给电机装了透视眼,不用编码器也能把转子位置摸得门儿清。
先看高频信号怎么玩转坐标系。在MATLAB/Simulink里搞这个,核心就是坐标变换那套把戏。比如在
d轴注入500Hz的正弦电压信号,代码里大概是这么操作的:
```matlab
% 高频电压注入参数
f_h = 500; % 500Hz高频信号
V_h = 15; % 注入电压幅值
theta_est = ...; % 估计的转子位置
% 生成高频电压分量
Vdh = V_h * sin(2*pi*f_h*time);
Vqh = 0; // q轴不注入
% 逆向Park变换
[Valpha_h, Vbeta_h] = park_to_clarke(Vdh, Vqh, theta_est);
```
这里有个坑要注意:theta_est是估计的转子位置,刚开始运行时肯定不准,但系统会自己慢慢校正
,就像瞎子摸象一样逐步逼近真实值。
接下来要处理电流响应里的位置信息。高频电流信号经过带通滤波后,得用个锁相环来揪出位置误
差。这里有个骚操作——把信号先平方再低通滤波:
```cpp
// 锁相环核心处理(伪代码)
float demodulate_position(Current i_alpha, i_beta, float theta_est) {
// 坐标变换到估计的转子坐标系
float ih_alpha = i_alpha * sin(2*PI*f_h*t);
float ih_beta = i_beta * cos(2*PI*f_h*t);
// 提取位置误差信号
float epsilon = ih_alpha * cos(theta_est) - ih_beta * sin(theta_est);
epsilon = low_pass_filter(epsilon); // 二阶巴特沃斯走起
// PLL闭环调节