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基于变速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: 2025-11-26 14:19:28

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 | 2025-11-26 14:19:29
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补偿的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，所述控制方法对不同转速下估算出的电机转子转过某一位置时的位置角度，与其位置角度测量值进行比较，得到相应的角度偏差；将若干组角度偏差与其对应的电机转速进行函数拟合，再通过拟合后的函数关系与电机运行时的实际转速，对电机转子的估算位置角度进行修正，即可得出电机转子在该转速下的准确位置角度，从而可对电机进行控制。与现有技术相比，本发明提供的基于变速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、易于实现等特点。

技术层面设计了基于转速分区的多模型切换策略，在低速区采用改进的高频注入法提升分辨率，中高速区运用自适应磁链观测器保证稳定性。创新提出了模糊逻辑补偿器，根据转速和负载状态实时修正位置观测误差。开发了参数自整定机制，通过在线辨识电机参数自动调整观测器增益。采用扩展卡尔曼滤波技术对多源信息进行融合处理，有效抑制了测量噪声和模型不确定性的影响。整个方案计算效率优化35%，可在常规DSP平台实现实时控制。

该技术特别适用于电动汽车驱动、家电变频控制、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。

湖南科技大学位于人文荟萃的湘潭，是湖南省与国家国防科工局共建的重要高校。学校肇始于解放初期的矿业与师范教育，经多源融合与发展，形成了工科优势突出、教师教育特色鲜明、多学科协调发展的办学体系。现拥有从本科到博士的完整人才培养体系，在先进装备制造、资源环境、人文社科等领域具有显著影响力。学校秉持“唯实惟新、至诚致志”的精神，深度融入区域创新体系，为国家和湖南的经济社会发展持续输送大批高素质人才与科技支撑。

采用该技术可节省位置传感器及相关接口电路成本约30%，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，预计三年内可带动相关产业链创造超20亿元产值。

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。