此为高频注入simulink模型用于电角度观测。 模型为在d轴注入正弦波电压信号经过低通带通滤波器之后得到角度信息。 图一为高频注入观测电角度与实际电角度的对比在50r/min时的工况图像表明观测电角度与实际电角度几乎重合。高频注入这玩意儿在电机控制里真算是个妙招尤其是无位置传感器方案。今天咱们来盘一盘这个在d轴注入正弦电压的骚操作。模型里先怼了个幅值0.5V、频率500Hz的载波信号到d轴q轴保持零电压——这就像在火锅里单独下香菜要的就是特定味道的萃取。滤波器组合是重头戏先上二阶巴特沃斯低通滤波器截断高频再用带通抓取转子的凸极效应。MATLAB里这段设计代码挺有意思[b_low,a_low] butter(2, 1000/(fs/2), low); [b_band,a_band] butter(2,[400/(fs/2) 600/(fs/2)],bandpass);看着像普通滤波操作重点在截止频率设置必须比注入频率低半个身位。fs是采样率这里取10kHz的话低通截止设在1kHz刚好能滤掉注入信号基波带通400-600Hz这个窗口就是用来捕捉转子位置调制信号的。角度解调部分用了双路锁相环结构这代码看着就带劲Phase_est atan2(BPF_output, LPF_output);其实暗藏玄机低通输出相当于包络信号带通输出是调制后的正交信号。这手法和通信里的相干解调异曲同工不过这里玩的是空间调制而非时间调制。此为高频注入simulink模型用于电角度观测。 模型为在d轴注入正弦波电压信号经过低通带通滤波器之后得到角度信息。 图一为高频注入观测电角度与实际电角度的对比在50r/min时的工况图像表明观测电角度与实际电角度几乎重合。实测数据更直观50转/分钟工况下观测角跟真实角基本重合。误差曲线像心电图似的最大偏差不超过0.05弧度。有意思的是转速突变时会出现短暂打嗝这时候观测角会有个1/4周期的滞后——这是滤波器群延迟在作妖不过可以通过预测算法补偿。有个坑得提醒注入频率选型直接影响信噪比。曾经试过把500Hz改成800Hz结果角度观测曲线抖得跟帕金森似的。后来发现电机电感参数和注入频率存在隐秘的匹配关系得按L*d/dt ≈ V_inj这个不等式来选频点。最后甩个硬核技巧在启动阶段叠加扫频注入能有效避免初始位置误判。就像用金属探测器找钥匙先广域扫描再精确定位。代码实现就是加个for循环动态修改注入频率实测能把收敛时间缩短30%以上。