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无感FOC算法:滑模观测器(SMO)设计与实现详解

共计 30 章节
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01
课程导入
无感FOC的整体架构 · SMO在其中的角色 · 学习目标与课程路径
课程导入FOC
02
电机模型基础
永磁同步电机(PMSM)的数学模型 · 坐标变换(Clark/Park) · 电压方程与磁链方程
电机模型基础PMSM
03
反电动势与转子位置关系
反电动势(EMF)的物理意义 · 与转子位置/速度的数学关系 · 为何需要观测器
反电动势转子位置关系
04
滑模控制理论入门
滑模面的设计 · 等效控制 · 抖振问题
滑模控制理论入门滑模面的设计
05
滑模观测器(SMO)的数学模型
基于PMSM的SMO状态方程 · 滑模面选取 · 观测器增益设计
SMO滑模观测器
06
SMO中的反电动势观测
如何通过滑模观测器提取反电动势分量 · 低通滤波器的引入与相位延迟补偿
SMO反电动势观测
07
转子位置与速度估算
从反电动势到转子位置/速度的计算方法 · 锁相环(PLL)与反正切法的对比
转子位置速度估算
08
SMO参数设计
滑模增益 · 观测器带宽 · 滤波器截止频率的设计准则与调参方法
SMO参数设计
09
SMO的离散化实现
连续域到离散域的转换方法(前向欧拉/… · 离散化对稳定性的影响
SMO的离散化实现
10
SMO在MATLAB/Simulink中的仿真建模
搭建PMSM模型 · SMO模块 · 闭环控制仿真
SMOMATLAB/Simul…
11
SMO的C代码实现
基于MCU的定点/浮点实现 · 状态变量更新 · 代码优化技巧
SMO的C代码实现
12
SMO与FOC电流环的集成
电流环PI参数设计 · SMO输出的位置/速度反馈接入FOC…
SMOFOC
13
SMO启动策略
开环启动 · 强制换相 · 切换至SMO闭环的平滑过渡方法
SMO启动策略
14
SMO低速性能分析
低速下反电动势弱 · 信噪比低 · SMO的局限性及改进思路
SMO低速性能分析
15
SMO中抖振抑制方法
边界层法 · 饱和函数 · 高阶滑模
SMO抖振抑制方法
16
SMO的鲁棒性分析
参数失配(电阻/电感变化)对观测精度…
SMO的鲁棒性分析
17
SMO与扩展卡尔曼滤波(EKF)对比
原理差异 · 性能比较 · 适用场景
SMOEKF
18
SMO与龙伯格观测器对比
线性与非线性观测器的区别 · SMO的优势与不足
SMO龙伯格观测器对比
19
SMO的硬件在环(HIL)测试
搭建HIL平台 · 验证SMO算法实时性 · 故障注入测试
SMOHIL
20
SMO的工程调试实战
使用示波器/调试器观测关键信号 · 常见调试问题与解决
SMO的工程调试实战
21
SMO的启动与低速带载能力提升
脉振高频注入与SMO的混合方法
SMO的启动
22
SMO在中高速区的性能优化
自适应滤波 · 位置误差补偿 · 速度观测平滑
SMO高速区的性能优化
23
SMO的稳定性证明与收敛性分析
李雅普诺夫稳定性 · 观测器误差动态方程
SMO的稳定性证明
24
SMO的离散化误差补偿
离散化带来的相位滞后 · 补偿方法及实现
SMO的离散化误差补偿
25
SMO的工程案例
电动工具/风机/压缩机等实际应用中的…
SMO的工程案例
26
SMO的故障诊断与容错
基于SMO的传感器故障检测 · 信号重构与容错控制
SMO的故障诊断
27
SMO的进阶
基于滑模的磁链观测器 · 无位置传感器直接转矩控制(DTC)中…
SMO的进阶
28
SMO的代码生成与自动部署
使用Embedded Coder从S…
SMO的代码生成
29
SMO的常见问题与解决方案
启动失败 · 位置跳变 · 噪声大
SMO的常见问题
30
课程总结与综合实战
设计一个完整的无感FOC+SMO驱动… · 从仿真到实物验证 · 并展望未来趋势
课程总结综合实战