改进高频注入法提升IPMSM转子位置检测精度与动态响应

本文探讨了改进的高频信号注入方法在无速度传感器控制的永磁同步电机（IPMSM）转子位置检测中的应用。传统的高频信号注入技术依赖于永磁同步电机的凸极效应，即在静止参考系中注入高频旋转电压，通过滤波器处理电机对这种输入的高频响应电流，从而解析出转子的位置信息。然而，常规的滤波策略，如带通滤波器和带阻滤波器，存在显著的问题，它们可能导致信号相位偏移和幅度衰减，这在低速和高速运行时都可能影响位置检测的精度和动态性能。 作者提出了一种创新的方法，即采用高通滤波器替代传统滤波器。高通滤波器的一个关键特性是能完全滤除直流成分，这使得信号处理更为纯净，减少了噪声干扰。通过同步轴系滤波环节，作者实现了对高频信号的精确捕捉和分析，提高了转子位置检测的实时性和稳定性。在仿真研究中，结果显示，这种改进方法在低速下能够准确识别转子的空间位置，而在高速运行时，其动态响应速度得到了显著提升，这对于电机控制系统的实时性能至关重要。 本文的研究工作不仅优化了IPMSM的转子位置检测算法，还展示了在实际应用中如何通过滤波器的选择和设计来改善电机控制系统的性能，特别是在无速度传感器的条件下，这对于推进电机驱动系统的发展具有重要的理论价值和实践意义。该研究对于提高电机控制系统的精度、效率以及鲁棒性具有积极的推动作用。