HFI 高频注入

HFI 旋转电压法，脉振法，方波注入法

脉振法

方波注入法

旋转电压法

原文链接：https://blog.csdn.net/sy243772901/article/details/107780148

原文链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/379999313

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

详细步骤

1. 在d轴注入高频电压信号wdh。高频信号经过电机内部反应可以得到包含位置信息的电流信号，
2. 通过BPF提取需要的电流信号。由于此信号频率固定，因此经过带通滤波器BPF提取我们需要的频段内电流信号。
3. 利用乘法器解调制电流信号。对此电流信号进行解调制，通俗的讲就是通过数学运算处理输出的信号。
4. 通过LPF提取位置估算器所需输入信号。
5. 经过位置估算器（锁相环）输出位置速度信息

原文链接：https://blog.csdn.net/sy243772901/article/details/107780148

1. 理论推导如下：

三相PMSM的基波数学电压方程

高频时电阻相对于感抗小很多

注入的电压频率远大于电机的转速

可简化为:

注入高频电压幅值由它所需的电能和产生的噪声等因素决定，一般为额定电压的0.1倍。频率一般为0.5~2kHZ，相对于电机转子角速度来说是相对的高频,
注入高频电压的频率不能过高也不能过低，如果频率过高会产生混杂信号；频率过低又不容易与转子的基频信号分离.

转子角度误差：

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dq轴高频激励下的三相PMSM的电压方程
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-HI0Xa04B-1656038137413)(images/836677a672a04d545d6a8f91886d102c92cffec6604da7837898ca5e02a6e0df.png)]

将DQ轴反park变换

公式化简转化为平均电感和半差电感来观测：

2.同步旋转坐标系中dq轴注入高频正弦电压信号

代入化简为：

PLL如下:

角度误差获取

完全角度误差的获取：

Δθ反应的是转子的转速
对转速进行积分，即为角度。

角度获取

比例积分调节器和积分调节器组成了位置跟踪观测器，采用了滤波器对电流信号进行处理，转子位置角的估算值与实际值之间的差异很小，通过适当调节转子位置观测器中的比例积分参数，可以控制转子位置误差角趋近与零。

3. 仿真如下

相关的simulink 仿真文件，可以参考如下资源：
https://download.csdn.net/download/h516077808/85761396

https://download.csdn.net/download/h516077808/85761396

https://download.csdn.net/download/h516077808/85761396