电机控制芯片 · 无传感器速度估算

📚 共计 30 章节

无传感器控制概述

为什么需要无传感器控制 · 基本原理 · 应用场景

电机数学模型

PMSM数学模型 · Clark/Park变换 · 电压/磁链方程

反电动势法原理

反电动势与转速 · 检测方法 · 局限性

滑模观测器(SMO)基础

基本原理 · 滑模面设计 · 等效控制

基于SMO的速度估算

PMSM滑模观测器 · 反电动势估算 · 转速/位置提取

SMO的抖振问题

抖振原因 · 边界层法 · 饱和/符号函数对比

自适应滑模观测器

自适应律 · 参数估算 · 稳定性分析

扩展卡尔曼滤波(EKF)原理

卡尔曼基础 · EKF线性化 · 电机控制应用

基于EKF的速度估算

状态方程 · 协方差调参 · 实现步骤

模型参考自适应系统(MRAS)

MRAS原理 · 参考/可调模型 · 自适应律

基于MRAS的速度估算

PMSM的MRAS设计 · 转速估算 · 仿真实验对比

高频注入法(HFI)

高频注入原理 · 凸极效应 · 旋转/脉振注入

基于HFI的零低速估算

脉振注入实现 · 误差解调 · 零速启动

全阶状态观测器

全阶观测器设计 · 增益矩阵 · 收敛性分析

状态观测全阶

龙伯格观测器

龙伯格原理 · PMSM应用 · 与SMO对比

龙伯格对比

速度估算的启动策略

开环启动 · I/F控制 · 切换逻辑

低速与高速切换

切换点选择 · 平滑切换 · 滞环控制

参数敏感性分析

电阻/电感/磁链变化影响

参数鲁棒性

在线参数辨识

递推最小二乘(RLS) · MRAS参数辨识 · 仿真验证

数字实现中的离散化

连续→离散 · 方法对比 · 采样频率选择

离散化实现

FPGA实现考虑

并行计算 · 定点数 · 资源优化

MCU实现考虑

资源限制 · 中断优先级 · 代码优化

速度估算的滤波处理

低通/陷波滤波器 · 相位补偿

负载扰动对估算的影响

负载突变 · 扰动观测器 · 前馈补偿

多电机协同控制

多电机同步 · 无传感器协同 · 通信延迟

协同多电机

故障诊断与容错

传感器故障 · 估算器故障 · 容错策略

仿真环境搭建

MATLAB/Simulink · PLECS · HIL测试

实验平台搭建

硬件选型 · 软件架构 · 调试工具

行业应用案例分析

电动汽车 · 工业伺服 · 家电应用

前沿技术与发展趋势

AI应用 · 无模型控制 · 未来展望