永磁同步电机无速度算法--基于卡尔曼滤波器的滑模观测器

一、原理介绍

传统滑模观测器采用如下结构:

传统SMO中LPF会带来相位延迟和幅值衰减,并且需要额外的相位补偿。

采用扩展卡尔曼滤波器代替常用低通滤波器(LPF),可以去除高次谐波,并且不用相位补偿就可以获得一个误差较小的转子位置角。并且采用饱和函数代替符号函数进一步优化开关抖振。

二、仿真模型

在MATLAB/simulink里面验证所提算法,搭建仿真。采用和实验中一致的控制周期1e-4,电机部分计算周期为1e-6。仿真模型如下所示:

仿真工况:电机空载零速启动,0s阶跃给定转速1000rpm,0.5s施加额定负载

2.1给定转速、实际转速和估计转速

2.2估计转速与实际转速误差

2.3估计转角与实际转角

2.4估计转角与实际转角误差

2.5 滤波前、LPF滤波后和EKF滤波后估计反电动势

可以看出EKF滤出的反电动势还是存在一定的波动的,但是对于转子位置的估计影响不大,因为PLL本身也存在一定的低通作用进行滤波,并且可以看出EKF滤波没有相位滞后。通过调整EKF的系数可以使得滤波后的波形更加平滑,如下图所示,代价则是动态性能会一定程度的下降,系数选取需要取舍。

可以看出该方法较好的克服了反电动势高次谐波的影响。

相关推荐
深圳佛手17 小时前
几种限流算法介绍和使用场景
网络·算法
陌路2017 小时前
S14排序算法--基数排序
算法·排序算法
ysa05103017 小时前
虚拟位置映射(标签鸽
数据结构·c++·笔记·算法
Yue丶越18 小时前
【C语言】深入理解指针(二)
c语言·开发语言·数据结构·算法·排序算法
m0_7482480218 小时前
C++中的位运算符:与、或、异或详解
java·c++·算法
沐浴露z18 小时前
详解【限流算法】:令牌桶、漏桶、计算器算法及Java实现
java·算法·限流算法
王哈哈^_^18 小时前
【完整源码+数据集】草莓数据集,yolov8草莓成熟度检测数据集 3207 张,草莓成熟度数据集,目标检测草莓识别算法系统实战教程
人工智能·算法·yolo·目标检测·计算机视觉·视觉检测·毕业设计
油泼辣子多加19 小时前
【实战】自然语言处理--长文本分类(3)HAN算法
算法·自然语言处理·分类
Shinom1ya_19 小时前
算法 day 46
数据结构·算法
夏鹏今天学习了吗19 小时前
【LeetCode热题100(64/100)】搜索旋转排序数组
算法·leetcode·职场和发展