JohnPan88 发表于 2025-7-24 15:56

请问观测器的输入是什么?

无感的电机,用观测器计算角度和转速
请问观测器的输入是什么?是三相电流,还是Alpha/Beta轴电流,还是D/Q轴电流?

wahahaheihei 发表于 2025-7-24 21:45

在无感电机控制中,观测器(如滑模观测器、龙伯格观测器、扩展卡尔曼滤波等)的输入选择取决于观测器的设计和控制架构的框架。

wahahaheihei 发表于 2025-7-24 21:46

观测器的典型输入
观测器的输入通常需要包含:

电流信息:用于反电动势或磁链估计。

电压信息(或调制信号):用于构建电机模型。

具体输入的电流形式取决于坐标系的选择:

Alpha/Beta轴电流(Clarke变换后):
这是最常见的输入形式。观测器通常在静止坐标系(αβ)下运行,直接使用两相电流(iα,iβ)和电压(vα,vβ)作为输入。
原因:

αβ坐标系避免了旋转坐标系的依赖(无需角度信息),适合无感控制。

反电动势或磁链在αβ坐标系中表现为交流信号,便于提取角度信息(如通过反正切或锁相环)。

三相电流(原始电流):
少数观测器可能直接处理三相电流(ia,ib,ic),但需同步配合三相电压输入,计算复杂度较高,实际较少见。

D/Q轴电流:
通常不直接作为观测器输入,因为D/Q坐标系需要已知转子角度(与无感控制矛盾)。但某些高级观测器(如自适应观测器)可能在迭代中逐步更新D/Q轴电流。

wahahaheihei 发表于 2025-7-24 21:47

为什么Alpha/Beta轴电流是主流?
无角度依赖:αβ坐标系是静止的,无需转子位置信息即可建模。

简化计算:避免了Park变换(需要角度)的依赖性。

反电动势提取:在αβ坐标系中,反电动势与转子位置直接相关,便于角度解算。


wahahaheihei 发表于 2025-7-24 21:48

观测器的输出
转子角度(θ)和 转速(ω):通过反电动势或磁链估计后解算得到。

部分观测器会额外输出磁链或转矩信息。

wahahaheihei 发表于 2025-7-24 21:49

典型观测器结构示例

wahahaheihei 发表于 2025-7-24 21:49

注意事项
电压输入的准确性:实际应用中需考虑逆变器非线性(如死区效应),可能需要电压补偿。

电流滤波:高频噪声可能影响观测器性能,需合理滤波但避免相位延迟。

低速限制:反电动势在低速时幅值较小,观测器可能失效(此时需注入高频信号等特殊方法)。

小明的同学 发表于 2025-7-24 21:49

首选输入是Alpha/Beta轴电流和电压,因其无需预知转子角度,且与无感控制的算法框架天然匹配。D/Q轴电流通常不直接作为输入,但可能在闭环校正环节中间接使用。

丙丁先生 发表于 2025-7-25 11:51

学习了

HarmonySage 发表于 2025-7-25 13:07

观测器的典型输入
观测器的输入通常需要包含:

电流信息:用于反电动势或磁链估计。

电压信息(或调制信号):用于构建电机模型。

hbzjt2011 发表于 2025-7-25 16:02

学习了

JohnPan88 发表于 2025-7-26 18:07

wahahaheihei 发表于 2025-7-24 21:46
观测器的典型输入
观测器的输入通常需要包含:



电压信息(或调制信号):用于构建电机模型。
-----请问这个电压信息,是三相电压还是母线电压?
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