基于EKF的无位置传感器永磁同步陀螺电机控制方法的研究

2012-08-28黄晓凡

电机与控制应用 2012年4期

关键词：信号

黄晓凡

(北京市普利门电子科技有限公司，北京 100041)

0 引言

永磁同步陀螺电机是航天用陀螺稳定平台中的关键部件，除了能稳定运行外，快速起动是其基本要求。无位置传感器的两相永磁同步陀螺电机克服了位置传感器安装困难、可靠性不高等缺点，逐渐得到应用。目前其控制方法主要以利用反电势过零换相控制为主，其他如基于状态观测器方法和扩展卡尔曼滤波方法(EKF)等还处于研究阶段。实时计算量大是EKF的主要缺点，运算能力强大的DSP可以有效解决这一问题。对陀螺电机而言，起动快速性是衡量控制系统性能的一个重要方面［1］，而起动快速性的前提是转子位置信号的快速获得。如果EKF能快速收敛，也就是说，迅速给出正确的转子位置信号，就给电机的快速起动提供了基本条件。

本文以ADI公司的电机专用DSP控制芯片ADMC300为主控芯片［2］，详细论述如何将 EKF应用于无位置传感器的两相永磁同步陀螺电机起动及稳态运行控制中，并论述了相应的软硬件设计。试验结果表明，在不带位置传感器的情况下，利用EKF法能有效实现永磁同步陀螺电机的自起动，而且EKF法在起动的快速性及获转子取位置信号的完整性方面比利用反电势过零换相法［3］更优越。