永磁同步电机转子位置与速度灰色预测自检测

"永磁同步电机转子位置及速度提取灰色预测法 (2009年)"这篇文章是2009年发表在《电机与控制学报》上的一篇工程技术论文，由祝晓辉、李颖晖和陈玉峰共同撰写。该研究针对永磁同步电机(PMSM)在调速和伺服运行过程中的周期性和规律性特性，提出了一种基于灰色系统预测理论的电机转子位置和速度自检测方法。 永磁同步电机在各种应用中，如电动汽车和精密定位系统，其转子位置和速度的精确控制至关重要。传统的检测方法通常依赖于霍尔效应传感器或编码器，但这些硬件设备增加了系统的复杂性和成本，且可能影响系统可靠性。因此，发展无传感器控制技术成为研究重点。 在该文中，作者首先通过灰色关联度分析确定了转子位置和速度的有效预测因子。这两个因子包括磁链-电流-转子位置角关系曲线和反电势-电压有效值-转子速度关系曲线。这两个曲线反映了电机内部物理过程和电气参数之间的关系。 对于转子位置的预测，文章采用了等间隔的5条关系曲线来构建等间隔GM(1,1)预测模型。这种模型可以有效地处理周期性数据，并预测未来的趋势。而转子速度的预测则更为复杂，因为速度在低速和中高速范围内可能表现出不同的变化规律。因此，研究者建立了非等间隔GM(1,1)预测模型，根据低速和中高速的不同特点选取了8条非等间距的关系曲线，以更精确地捕捉速度的变化。 将这种方法应用于永磁同步电机的矢量控制中，通过仿真和实验验证了该预测方法的准确性以及对参数变化的鲁棒性。实验结果表明，该方法能够提供准确的状态估计，且控制系统具有良好的静态和动态性能，降低了对传感器的依赖，提升了系统的整体性能和稳定性。 这篇论文提出的灰色预测法为永磁同步电机的无传感器控制提供了新的思路，对于优化电机控制策略，降低成本，提高系统效率和可靠性具有重要的理论价值和实践意义。