FOC零速启动算法

      大家好,我是程序小羊,今天我们来聊聊零速启动,废话不多说,直接开始。

      电机模型方程公式大家应该都不陌生:

      首先我们的目的是不是为了角度θ,又已知Vα,Vβ, Iα,Iβ,L,R,等效磁链 ψm = ψf + (Ld - Lq)*Id 等我们都可以知道,为了方便计算,我们对上述公式进行积分移动:

      由于各种测量误差计算误差等等等等,不可能一下子上来就使等式左边等于右边,所有我们需要引入一个误差量E。

      我们知道磁链是可以测量出来的, 我们先定义测量的磁链为ψr这个是真实的磁链。根据上面⑦⑧公式又知道ψmcosθ,ψmsinθ是我们估算出来的。首先我们根据模长的概念有下面所示:

      那么问题就来了,真实的磁链ψr平方与估算磁链的ψm平方存在差值,如下图所示,那么我们的目的是不是就是想让ψm无限接近ψr,怎么办呢,那肯定是给ψmcosθ,ψmsinθ乘一个系数K。但是这个K怎么给,给多少?我们来想一想,ψr的平方-ψm的平方这个差值,如果这两个值越接近是不是其值就越小,这两个值越大,是不是其值就越大,这样一看,在不就是我们正在找的K吗?于是就有了,ψmcosθ*(||ψr^ 2|| - ‖ψm^2 ‖)

      是不是有点乱,那么我们来看看流程图你就都懂了:

      过程其实很简单,就是在原有磁链观测器的基础上加了一个正反馈,这个正反馈将真实磁链和估算磁链进行挂钩,使其快速收敛。

      各位看代码的时候可能会看到周期值,那么周期值怎么来的呢,其实就是对函数进行离散化就可以求出来,如下:

      问题来了,很多资料都说,这种零速启动方式在低速重载下容易失败,比如低温油泵就不适合这种,那是为什么呢?后来我想了一下,大概可以总结为以下几句话:

      初始位置未知,一上来做坐标变换的角度是一个错误的角度,导致在重载下速度很难立刻起来,在接近零速时观测器很难正确估算转子角度,导致启动失败。

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