基于扩展Kalman滤波器的PMSM高性能控制系统

被引：34

作者：

郑泽东 ^{[1
]}

李永东 ^{[1
]}

Maurice Fadel ^{[2
]}

肖曦 ^{[1
]}

机构：

[1] 清华大学电机工程与应用电子技术系

[2] 图卢兹国家理工学院ENSEEIHT LEEI-CNRS实验室图

来源：

电工技术学报 | 2007年 / 10期

关键词：

扩展Kalman滤波器; 状态观测器; 负载观测; 初始位置; 前馈补偿;

D O I：

10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.2007.10.004

中图分类号：

TN713 [滤波技术、滤波器]; TM341 [同步电机];

学科分类号：

080902 ; 080801 ;

摘要：

扩展Kalman滤波器考虑了系统噪声和测量噪声的影响,是一种基于最优控制理论的非线性估计方法。本文提出一种新型的用于永磁同步电机(PMSM)的基于扩展Kalman滤波器(EKF)的状态观测器,可以把有限精度的光电码盘信号的量化误差考虑为测量噪声,从而可以精确观测转子位置和转子转速。电机不需要知道转子初始位置就可以起动。该状态观测器还可以观测负载转矩,利用观测的负载转矩形成对给定转矩的前馈补偿,可以大大改善负载转矩波动过程中的转速控制性能。在轻负载时永磁同步电机定子电流较小,因此电流测量过程中的噪声和干扰对系统性能的影响就非常明显。Kalman滤波器可以有效消除电流测量值中的干扰和测量噪声,提高系统在轻载时的性能。仿真和实验结果验证了该系统的性能。

引用

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