理论教育 卡尔曼滤波法在扩展中的应用

卡尔曼滤波法在扩展中的应用

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:参考文献[14]介绍利用美国ANALOG DEVICES公司的ADSP330 DSP电机控制器来实现的扩展卡尔曼滤波无刷直流电动机无位置传感器的控制方法,该算法只需要一个4电阻分压网络,并由此可以得到电机的位置、速度和转矩的信息。利用DSP的快速计算能力实现了卡尔曼滤波的算法,保证了位置检测的快速和准确性,使系统控制效率和鲁棒性大大提高,同时降低了噪声。

卡尔曼滤波法在扩展中的应用

扩展卡尔曼滤波(EKF)法通过建立电机数学模型,周期性地检测外加电压、不导通相反电动势和负载电流变量,利用特定算法得到电机转子的位置以及速度的估计值;通过比较估计值与设定值的差值后经PID调节,达到控制电机的目的。参考文献[13]研究通过端电压检测,在得到反电动势的基础上,用卡尔曼算法在线递推出转子位置,从而确定定子绕组换流时刻。文中给出了无刷直流电机卡尔曼递推公式和以美国德州仪器公司TMS320F240为核心设计的软硬件框图。它可以在线实时估计出转子的位置及速度,取得令人满意的效果。参考文献[14]介绍利用美国ANALOG DEVICES公司的ADSP330 DSP电机控制器来实现的扩展卡尔曼滤波无刷直流电动机无位置传感器的控制方法,该算法只需要一个4电阻分压网络,并由此可以得到电机的位置、速度和转矩的信息。该算法的优越性能远远超过经典反电动势过零无传感器方法。该算法需要大约500DSP指令和在大约13μs执行时间。利用DSP的快速计算能力实现了卡尔曼滤波的算法,保证了位置检测的快速和准确性,使系统控制效率和鲁棒性大大提高,同时降低了噪声。所提出无传感器控制算法可应用在家用电器汽车和工业控制。(www.daowen.com)

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