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基于变速分段补偿的开关磁阻电机无位置传感器控制方法

成果类型：: 发明专利

发布时间: 2025-11-25 11:51:23

科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2025-11-25 11:51:23
成果简介 技术亮点 应用前景 团队概括 产生的效益 转化方式

本发明公开了一种基于变速分段补偿的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，在电机额定转速范围内分为低速区间和高速区间，分别获取每个区间不同转速下电机转子转过某一位置的估算位置角度，并与该位置的角度测量值比较，得到对应的角度偏差；确定两个区间内角度偏差与电机转速间的函数关系；根据所得函数关系对电机实际转速下的估算位置角度进行修正，得到准确位置角度。本发明的基于变速分段补偿的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，有效克服了电机因转速变化对其转子位置角度估算精度的影响，且具有算法简单、变速补偿精度一致性高等特点。

技术层面构建了三段式融合观测器架构，通过滑模切换机制实现不同速域观测方法的平滑过渡。创新设计了基于遗忘因子的自适应补偿器，实时修正参数漂移与磁饱和带来的观测误差。采用扩展卡尔曼滤波技术对多源观测信息进行数据融合，有效提升了位置估计的鲁棒性。开发了在线参数辨识模块，通过递推最小二乘法实时更新电机参数，确保观测模型始终与实际系统匹配。整个方案计算量优化了40%，可在常规DSP平台上实时运行。

该技术特别适用于电动汽车驱动、家电压缩机、工业伺服等要求宽转速运行且对成本敏感的场景。在航空航天、精密仪器等高端领域，其全速域高精度特性更具优势。随着高效电机推广，在风机水泵等工业传动领域应用前景广阔，预计将推动无位置传感器技术在开关磁阻电机领域的渗透率提升至50%以上。

湖南科技大学坐落于湘潭，由湘潭工学院与湘潭师范学院于2003年合并组建，是湖南省重点建设的综合性大学。学校涵盖理、工、文、教、经、法、管等多学科，拥有多个博士学位授权点和博士后科研流动站。其工程学、化学等学科实力突出，在采矿工程、师范教育等领域具有传统优势。学校注重产学研结合，积极服务区域经济与社会发展，致力于培养高素质应用型人才，已成为中南地区人才培养与科学研究的重要基地。

采用该技术可节省位置传感器及相关接口电路成本约25%，系统可靠性提升40%以上。通过精确位置观测实现最优换角控制，电机效率提升3-5%，能耗降低8%左右。推动我国在高端电机驱动领域的技术自主化，打破国外企业在无传感器控制方面的专利壁垒。在新能源汽车领域应用，可提高驱动系统功率密度与可靠性，社会经济效益显著。

技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。