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FOC零速啟動算法

      大家好,我是程序小羊,今天我們來聊聊零速啟動,廢話不多說,直接開始。

      電機模型方程公式大家應該都不陌生:

      首先我們的目的是不是為了角度θ,又已知Vα,Vβ, Iα,Iβ,L,R,等效磁鏈 ψm = ψf + (Ld - Lq)*Id 等我們都可以知道,為了方便計算,我們對上述公式進行積分移動:

      由于各種測量誤差計算誤差等等等等,不可能一下子上來就使等式左邊等于右邊,所有我們需要引入一個誤差量E。

      我們知道磁鏈是可以測量出來的, 我們先定義測量的磁鏈為ψr這個是真實的磁鏈。根據上面⑦⑧公式又知道ψmcosθ,ψmsinθ是我們估算出來的。首先我們根據模長的概念有下面所示:

      那么問題就來了,真實的磁鏈ψr平方與估算磁鏈的ψm平方存在差值,如下圖所示,那么我們的目的是不是就是想讓ψm無限接近ψr,怎么辦呢,那肯定是給ψmcosθ,ψmsinθ乘一個系數K。但是這個K怎么給,給多少?我們來想一想,ψr的平方-ψm的平方這個差值,如果這兩個值越接近是不是其值就越小,這兩個值越大,是不是其值就越大,這樣一看,在不就是我們正在找的K嗎?于是就有了,ψmcosθ*(||ψr^ 2|| - ‖ψm^2 ‖)

      是不是有點亂,那么我們來看看流程圖你就都懂了:

      過程其實很簡單,就是在原有磁鏈觀測器的基礎上加了一個正反饋,這個正反饋將真實磁鏈和估算磁鏈進行掛鉤,使其快速收斂。

      各位看代碼的時候可能會看到周期值,那么周期值怎么來的呢,其實就是對函數進行離散化就可以求出來,如下:

      問題來了,很多資料都說,這種零速啟動方式在低速重載下容易失敗,比如低溫油泵就不適合這種,那是為什么呢?后來我想了一下,大概可以總結為以下幾句話:

      初始位置未知,一上來做坐標變換的角度是一個錯誤的角度,導致在重載下速度很難立刻起來,在接近零速時觀測器很難正確估算轉子角度,導致啟動失敗。

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