高频注入法的三大流派：旋转电压法，脉振法，方波注入...

1万 · 2021-3-15 15:00

高频注入法的三大流派：旋转电压法，脉振法，方波注入法。
旋转电压法：
简单来说，就是给电机不同方向通电，由于不同方向电感不一样，所以电流不一样，利用这个电流差别，识别或计算出磁铁位置。
给电机通个高频旋转电压，就是快速给不同方向通电，再从电流中滤波分离出高频电流。用这个高频电流分量计算出磁铁位置。这个高频电压一般500Hz~2KHz，频率较高，电压较低，不会让电机旋转。电机旋转依然靠频率更低的旋转电流,  电机电流含有低频分量，和高频分量。
  看框图，需要三次滤波运算，一次 PI 运算，五个加法器，两个乘法器，高频电压还要单独做坐标旋转，因为与转电机的电压角度不一样，所以占用 CPU 时间较多。

为什么要乘正余弦呢？公式推导过程比较复杂，感兴趣的可去网上查，这里只简单说一下原理：
如果跟踪某个不断变化的向量(a,b)的角度，先估计一个角度x，与角度x 垂直的向量为( sin(x), -cos(x))，按＂两向量垂直的充要条件是数量积=0＂这一定理可知，如果 a*sin(x) -b*cos(x) = 0;则向量的角度就是 x。如果数量积不等于0，夹角小于90度为正，夹角大于90度为负，而且角度偏差越大，绝对值越大。如此就可以用这个数量积，乘个系数后，去调整角度 x 的值。让角度 x 逐步逼近向量(a,b)角度，只要逼近速度快于向量变化速度，多次逼近运算后， x 就是向量(a,b)的角度。

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脉振法：
既然旋转电压法的、每个方向的电压产生的电流，都可以让角度逼近，那只在 d 轴附近通高频电压好了，这样计算就简单了。
在估计的d 轴通个高频电压，测量高频电流，如果估计的d 轴与实际的 d轴方向一致，高频电流在q轴上的分量a*sin(x)=0，否则q轴上的分量不等0，而且与角度成正比。把这个q轴分量输入 PI 运算，估计 d 轴就会逐步逼近真实的 d 轴。
计算只需两次滤波，一个加法器，一个乘法器，一次 PI 运算。高频电压与转电机的电压角度一致，高频电压不必单独做坐标变换，加到转电机的低频电压中一起做坐标变换，占用 CPU 时间少。