一种无刷直流电机速度估计方法

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1、电气传动2015年第45卷第1期ELECTRICDRIVE2015Vo1．45No．1一种无刷直流电机速度估计方法刘洋，赵金(1．华中科技大学自动化学院，湖北武汉430074；2．图像信息处理与智能控制教育部重点实验室，湖北武汉430074)摘要：提出了一种基于自校正的速度估计算法，以解决无刷直流电机在配备低精度霍耳效应传感器情况下的速度控制问题。无刷直流电机在使用低精度传感器时，通常通过反电动势估计电机的转速，以满足低速控制的要求，但由于定子电阻的分压，以及反电动势偏低时导致的估计困难，使得估计的速度精度偏低。并且，定子电阻会随着温度的变化而

2、变化，这进一步增加了速度估计的难度。因此，提出一种基于自校正的速度估计算法，该算法在利用反电动势估计转速的同时，不受温度和参数变化的影响。最后，给出了仿真和物理试验结果。关键词：速度估计；低精度霍耳传感器；无刷直流电机中图分类号：TM346文献标识码：ASelf-tuning—basedSpeedEstimationofBrushlessDCMotorsLIUYang1,2ZHAOJin’(1．InstituteofAutomation，HuazhongUnwemi~ofScience&Technology，Wuhan430074Hubei，C

3、hina；2．KeyLaboratoryofMinistryofEducationforImageProcessingandIntelligentControl，Wuhan430074，Hubei，China)Abstract：Acontrolsystemwithanovelspeedestimationapproachbasedonself—tuningwaspresentedforlowcostbrushlessDCmotor(BLDC)driyeswithlOW—resolutionhallsensors．Thebackelectromo

4、tiveforce(EMF)isusuallyusedtoestimatespeed．ButtheestimationresultisnotaccurateenoughatlowspeedsbecauseofthedividedvoltageofstatorresistorsandtoosmallbackEMF．Moreover，thestatorresistorisalwaysvaryingwiththemotorStemperature．Aspeedestimationalgorithmbasedonself—tuningwaspropos

5、edtocolTectthespeederrorestimatedbyusingbackEMF．TheproposedalgorithmSmostinnovativefeatureisitsadaptabilitytolowspeeds．Andtemperaturedonotaffecttheaccuracyoftheestimationresult．Theeffectivenessofthealgorithmisverifiedthroughsimulationsandexperiments．Keywords：speedestimation：

6、lOWresolutionhallsensor；brushlessDCmotor机控制问题，专家们提出了不同的控制方案，这些方案大多围绕速度估计方法而展开n。但这为了降低成本，无刷直流电机通常使用3个些方法普遍存在依赖于电机参数，或者对电机参霍耳效应传感器以获得电机转子的位置及速度，数的变化敏感，而有些则是运算过于复杂，难以而不再额外的配置高精度的位置和速度传感满足实际工程需要。器。此时，转子速度的计算精度也会相应的降对于无刷直流电机而言，最简单的速度估计方低，而速度计算周期则会增长，不利于电机的速法是利用反电动势。当电机低速运行时，由于定子度

7、控制，尤其是低速隋况下影响更为显著。电阻和反电动势估算精度的影响，估算的算法会不近年来，为了解决这种情况下的无刷直流电准确，从而影响速度控制的性能。本文在利用反基金项目：中央高校基本科研业务费(HUST：2013QN151)；高等学校博士学科点专项科研基金新教师类资助课题(20120142120090)；国家自然科学基金(61304034)作者简介：刘洋(1979一)，男，博士，讲师，Emai1：yangliu3O@gmail．com10刘洋，等：一种无刷直流电机速度估计方法电气传动2015年第45卷第1期电动势估算速度的基础上，引人自校正算法

8、，以式中：p为电机的磁极个数。自动补偿定子压降和反电动势估计误差。在稳态情况下，diIdt0，因此，式(6)可简化为2无刷直流电机模型：二!r7、pY