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请问观测器的输入是什么?

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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?

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沙发
wahahaheihei| | 2025-7-24 21:45 | 只看该作者
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。

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板凳
wahahaheihei| | 2025-7-24 21:46 | 只看该作者
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。

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地板
wahahaheihei| | 2025-7-24 21:47 | 只看该作者
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。


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5
wahahaheihei| | 2025-7-24 21:48 | 只看该作者
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。

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6
wahahaheihei| | 2025-7-24 21:49 | 只看该作者
典型观测器结构示例

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7
wahahaheihei| | 2025-7-24 21:49 | 只看该作者
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)。

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8
小明的同学| | 2025-7-24 21:49 | 只看该作者
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。

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9
丙丁先生| | 2025-7-25 11:51 | 只看该作者
学习了

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10
HarmonySage| | 2025-7-25 13:07 | 只看该作者
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。

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11
hbzjt2011| | 2025-7-25 16:02 | 只看该作者
学习了

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12
JohnPan88|  楼主 | 2025-7-26 18:07 | 只看该作者
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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