采用Kalman滤波器进行信号处理的高频信号注入法在电动机控制中的应用

摘要

高频信号注入法是交流电动机无机械传感器控制中实现低速甚至零速运行的一个有效方法,高频信号注入法的最大困难是如何从测量的电压或电流中提取出需要的高频信号并进行相应的信号处理。Kalman滤波器是一种自适应滤波器,广泛应用于各种信号检测和处理中。本文提出了一种采用Kalman滤波器进行信号处理的高频信号注入法来实现交流电动机的无机械传感器低速运行,利用Kalman滤波器的自适应特性,自动辨识检测电动机电流中特定频率的高频信号,检测结果受噪声和频率相近信号的影响较小,并且幅值和相位误差很小。以永磁同步电动机为例进行了仿真和实验,结果表明该方法是一种简单直接的高频信号注入法的信号处理方法,具有非常好的稳定性和精度,可以实现交流电动机无机械传感器控制的低速甚至零速运行。