基于反电动势的无刷直流电机无位置传感器控制技术综述

第４４卷　第２期　２０１１侄　截＇ｌ｝机　Ｍ　ＪＣＲＯＭＯＴＯＲＳ　ＶｏＬ　４４．Ｎｏ．２　Ｆｅｂ．２Ｏｌ１　２月　基于反电动势的无刷直流电机无位　置传感器控制技术综述　杨摘影，俞志轩，阮毅　２０００７２）　（上海大学自动化系，上海要：利用反电动势估计无刷直流电机转子位置，取代传统位置传感器，可提高系统可靠性，拓宽无刷直流电机　应用范围。详细介绍了各种基于反电动势的转子位置检测方法基本原理和研究现状，并比较了它们的优缺点。　关键词：无刷直流电机；反电动势；无位置传感器；综述　中图分类号：ＴＭ３６＋１：ＴＭ３０Ｉ．２　文献标志码：Ａ　文章编号：１００１—６８４８（２０１１）０２—００８４—０５　Ｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｏｖｅｒｖｉｅｗ　ｏｆ　Ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ　ＤＣ　Ｍｏｔｏｒｓ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｂａｃｋ－ＥＭＦ　ＹＡＮＧ　Ｙｉｎｇ。ＹＵ　Ｚｈｉｘｕａｎ。Ｒｕａｎ　Ｙｉ　（Ｄｅｐｔａｎｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０００７２，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ　ＤＣ　ｍｏｔｏｒｓ（ＢＬＤＣＭ），ｒｏｔｏｒ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｉｓ　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ｆｒｏｍ　ｂａｃｋ—ＥＭＦ．Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｓｅｎｓｏｒ　ｗａｓ　ｒｅｐｌａｃｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｉｓ　ｗｉｌｌ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｏｐｅｎ　ｔｈｅ　ｗａｙ　ｆｏｒ　ｆｕｌｌ　ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｍｏｔｏｒ　ｄｒｉｖｅ　ｉｎｔｏ　ｈｉｇｈ—ｃｏｓｔ，ｈｉｇｈ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄ　ｌａｒｇｅ　ｖｏｌｕｍｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ａ　ｒｅｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ　ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ　ＢＬＤＣＭ　ｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｂａｓｅｄ　Ｏ１３　ｂａｃｋ—ＥＭＦ　ｗａｓ　ｐｒｏｖｉｄｅｄ．Ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ｄｉｓ—　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｗｅｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌｓ。　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ　ＤＣ　ｍｏｔｏｒｓ（ＢＬＤＣＭ）；ｂａｃｋ—ＥＭＦ；ｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓ；ｏｖｅｒｖｉｅｗ　０　引　言　永磁无刷直流电机因其具有效率高、可靠性高、　引线时，容易引入干扰，增加控制系统的故障发生　率和工作不可靠性。　为此研究人员提出了很多方法以间接得到无刷　使用寿命长等优点在航空、医疗、家电、军事等领　域得到越来越广泛的应用。但是，为了得到最大电　磁转矩，通常需要安装有三路位置传感器，以检测　转子位置指导电机换相。但在一些应用场合，使用　位置传感器会带来以下问题：　（１）在高温、灰尘多、湿度大、有强腐蚀性气　体等恶劣环境下，位置传感器很可能不法正常工作。　如在家用空调中使用无刷直流电机，因压缩机充满　直流电机的换相位置信息，这些无位置传感器技术　可以分为三大类：①基于反电势的位置检测方案；　②基于电感的位置检测方案；③其它位置检测方案。　凸极永磁电机中定子绕组电感随转子位置的变化　而有较大改变，基于电感的位置检测方案正是利用定　子电感与转子位置、相电流间的函数关系来估计转子　位置的　ｊ。该方法的显著优点在于反电动势很小或　者为零的低速和静止情况下，都具有很好的可靠性。　但是该方案只能用于凸极电机中，且电机电流的变化　率主要由反电动势决定，因此通过电流和电流变化得　到的位置信息会产生无法忽略的误差。　其他位置检测方法包括将人工智能用于位置检　测、通过改变电机结构实现位置检测等，这类方法　或因实现难度较大，或因检测误差太大等缘故，应　强腐蚀性高压制冷剂而无法使用位置传感器。　（２）位置传感器使电机设计复杂化，增加电机　尺寸，限制了它在航空、医疗等某些空问有限的应　用场合的使用。如在旋转叶轮泵中采用无位置传感　器控制，可使电机长度缩短５　Ｉ／ｒｉｍ，使人工心脏更适　于植入人体¨Ｊ。　（３）使用位置传感器导致引线过多，给电动机　整机安装带来不便；当霍尔信号引线靠近三相功率　收稿日期：２０１０—０９—１３　用都不广泛，只能在特定场合个别应用　。　本文重点阐述基于反电动势的转子位置检测方　基金项目：台达电力电子科教发展基金资助项目（ＤＲＥＧ２００９００９），上海大学创新基金　作者简介：杨影（１９７８），女，工学博士，讲师，Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｎｇｙｉｎｇ　Ｊｈ＠１６３．ＣＯＩＩＩ　２期　杨影等：基于反电动势的无刷直流电机无位置传感器控制技术综述　・　・　法的研究现状和技术特点。　１　基于反电动势的转子位置检测　１．１　基于反电动势过零点的转子位置检测　基于反电动势过零点的转子位置检测方法是在　忽略永磁无刷直流电机电枢反应影响的前提下，通　过检测断开相反电动势过零点，依次得到转子的六　个关键位置信号。如图１所示，反电动势ｅ　上升沿　过零点延迟３０。电角度可触发Ｃ相上桥臂到Ａ相上　桥臂的换相，若延迟９０。电角度可触发Ｂ相下桥臂　到Ｃ相下桥臂的换相。　ｓｅｎｓ。ｒ　Ｉ豳豳豳豳　，　Ｈａ　ｓｅｎｓ。ｒ　ｅ　Ｉ目目ｌｌ目目ｌ目目ｌ豳　－　ｗａ　ｅｎｓ。ｒｃ豳豳豳－　图ｌ　反电动势过零点与换相点关系图　目前研究人员侧重于研究如何得到断开相反电　动势，如何使移相电路的相移角度保持不变及如何　对位置信号进行校正。　文献［５］提出了一种不需要假中性点的反电动　势直接检测方法，对逆变器采用上管ＰＷＭ控制、下　管恒通的控制方式，在占空比低时，在ＰＷＭ关断期　间检测反电动势过零点，比较器的参考电压接近０　Ｖ；占空比高时，在ＰＷＭ导通期间检测反电动势过　零点，这时比较器的参考电压为　／２，该方案可实　现满占空比运行。国内研究人员在文献［６—７］中提　出通过断开相端点与逆变器直流母线中点问的电压，　直接检测到断开相的反电动势过零点。但是这种方　法要求逆变器工作在双管ＰＷＭ调制方式并且要求无　刷直流电机具有理想的梯形波反电动势，因此具有　很大的局限性。文献［８］检测反电动势过零点后计　算电机换相点，在计算过程中考虑位置检测带来的　滤波相移的影响。而文献［９］利用开关电容滤波器　取代传统滤波器实现不依赖于电机转速的固定延时，　改善系统性能。文献［１０］通过引人超前一滞后网络　对换相误差进行补偿，但是这种方法只是减小了转　速变化带来的相移，电机仍不能在宽转速范围内以　最大转矩运行。而文献［１１］提出利用非导通相电流　偏差自动校正转子位置相位，实时补偿位置误差。　基于反电动势过零点的转子位置检测方法技术　成熟，应用最为广泛。但这种方法存在以下缺点：　（１）反电动势正比于转速，低速时不能通过检　测端电压来获得换相信息，故这种方法严重影响了　电机的调速范围，使电机起动困难。　（２）续流二极管导通引起的电压脉冲可能覆盖　反电动势信号。尤其是在高速、重载、或者绕组电　气时间常数很大等情况下，续流二极管导通角度很　大，可能使得反电动势法无法检测。　１．２续流二极管法　续流二极管法又称“第三相导通法”，当逆变器　采用图２所示的ＰＷＭ—ＯＮ调制方式时，忽略逆变　器可控器件及二极管的导通压降，检测在反电动势　过零点附近关断相续流二极管的导通与关断状态可　实现反电动势过零点的间接检测，并确定转子位　置　。该方法适用于１２０。导通模式方波驱动的永磁　无刷直流电机。为使反电动势过零之后在关断相出　现反电动势电流，要求逆变器采用ＰＷＭ—ＯＮ调制　方式　，这会增加控制难度。为此文献［１３］提出通　过检测下桥臂续流二极管状态得到三个换相点，并　通过软件推算得到其它三个换相点，逆变器可采用　一般的上管ＰＷＭ控制、下管恒通的控制方式，但是　该方案只能用于那些不需要频繁的、快速加速、减　速的应用场合。　：ＡＢ：ＡＣ：ＢＣ：ＢＡ：ＣＡ：ＣＢ：　：ｅ　：　：ｅｂ：　：　：ｅ　：　：　：　：　：　：　：　：　ｓ圳　ｒ－］　猢　图２续流二极管法的开关时序　・８　・　傲电机　４４卷　因续流二极管的导通压降很小，该方法能够在　一定程度上拓宽电机低速调速范围。但其本质上还　是反电势法，因此该方法不仅具有反电动势过零点　检测法的缺点，还存在如下缺点，因此在国内应用　并不广泛　Ｊ，从查阅的文献来看，对此进行研究的　也不多。　（１）必须从众多的二极管导通状态中识别出在　反电势过零点附近的导通状态，因此实现非常复杂。　（２）逆变器可控器件及二极管的导通压降会造　图３反电动势、反电动势三次谐波分量与磁链　三次谐波分量相位关系　成位置检测误差。尤其是当反电势系数很小或者转　速很低时，逆变器可控器件、二极管的导通压降和　反电动势相比不能忽略，因忽略而造成的误差应有　一定的相位补偿措施。　１．３　基于反电动势积分的转子位置检测　反电势积分法是在关断相反电势过零点开始对　其进行积分，将积分结果与一个参考电压进行比较，　以此来确定换相时刻¨　。假定无刷直流电机单位　电角速度下相电势关于转子位置　的波形函数用函　数．厂（０）表示，且在电势过零时０＝０。则积分结果如　式（１）所示：　ｐＺ＇ｏ　ｒ“　２＂ｏ　ｒ　＝ｌ　Ｕ　・－厂（　）ｄｔ＝Ｉ　０　Ｉ厂（臼）ｄＯ＝ＩｖＵ　　）ｄＯ　（１）　可以看出，积分结果与反电势波形有关，但与　电机速度无关。假定需要在　位置换相（通常　＝　３０。，若超前换相，则　＜３０。），则将参考电压　设定为　Ｉ　Ｕ　．厂（　）ｄＯ即可，因此反电势积分法可以实　现超前换相，但超前角度必须在３０。电角度以内。　和反电动势过零点检测法相比，该方法不需要　深度滤波，将锁相环技术应用到基于反电动势积分　的转子位置检测方案中，可避免误触发，且不需要　参考电压，不受电机参数的影响。　。已开发的专用　集成电路ＭＬ４４２５／ＭＬ４４２６采用的就是这种方案。　但该方法具有以下缺点：续流二极管导通引起　的电压脉冲可能覆盖反电动势信号，致使无位置传　感器控制失败。驱动高速电机（１２０　ｋｒ／ｍｉｎ）时，换　相过程中续流二极管导通引起的脉冲信号会造成严　重的换相滞后，从而恶化电机的运行性能。此外积　分引起的误差累积也会恶化系统低速运行性能。　１．４基于反电动势三次谐波的转子位置检测　反电势三次谐波检测法利用反电势三次谐波分　量来检测无刷直流电机转子位置，如图３所示，转　子磁链三次谐波分量的过零点对应电机换相时刻，　而转子磁链ｊ＝次谐波分量可由反电动势三次谐波信　号积分得到。该方法适用于表贴式无刷直流电机。　反电动势三次谐波信号可由假中性点和电机中　性点间的电压得到　，为此需要引出电机中性点。　当电机没有中性点引出线时，文献［１８］指出假中性　点电压不含反电动势三次及其倍数次谐波分量，但　其交流分量积分过零点仍可用于转子位置检测，为　此需要额外信号调理电路提取交流分量。　基于反电动势三次谐波的转子位置检测方法优　点在于理论上不受续流二极管导通的影响，能在超　高转速下检测转子位置，且不需要深度滤波，可以　在宽转速范围内达到很好的性能。文献［１９—２０］中　对这种方法进行了深人的研究，并利用专用集成电　路ＭＬ４４２５加以实现。为提高高速区转子位置检测　精度，文献［２１］利用软件锁相环实现这种方法。　但中小功率无刷直流电机的反电动势三次谐波　的幅值通常更小，因此低速检测范围有限。　１．５状态观测器法　状态观测器法即转子位置计算法，其基本思想　是利用电机数学模型，由实际系统的测量输人量求　出估计量。在数学模型准确的前提下，电机模型的　状态将跟踪实际电机的状态，用实际电机输出与模　型输出间的偏差对估计状态进行校正，如图４所示。　图４状态观测器法原理框图　为了克服参数变化对观测器性能的影响，须引　入在线参数估计，当然这使估计算法变的比较复杂。　文献［２２］针对洗衣机这种应用场合给出了一种基于　电机模型的反电动势检测方法，并对电机电阻和反　２期　杨影等：基于反电动势的无刷直流电机元位置传感器控制技术综述　・　７・　电动势系数进行补偿。在电机停转间隙通过测量电　的转子位置估计误差，从而降低系统效率，恶化系　统运行性能，因此该方法实际应用中也有最低速的　限制，并且为了提高位置检测精度，有必要引人位　置误差补偿。　压电流计算电阻，并利用定子电阻的变化来估计铁　氧体的温度，据此对反电动势系数进行修正。文献　［２３］在电机稳态运行时注入一个小的扰动交流电流　以校正定子电阻和反电动势系数。　文献［２４］利用扩展卡尔曼滤波器进行转子位置　文献［３０—３１］利用反电动势是一种变化缓慢的　未知扰动，构造闭环反电动势观测器，利用电流偏　和速度的实时估计，并将舍人误差和截断误差也计　人到系统噪声。扩展卡尔曼滤波器能有效地削弱随　机干扰和测量噪声的影响，观测器的输出能很快跟　踪系统实际状态，但是扩展卡尔曼滤波器需要矩阵　求逆运算，计算量相当大，为满足实时控制的要求，　需要用高速、高精度的数字信号处理器，使无机械　位置传感器的调速系统的硬件成本提高。另一方面　扩展卡尔曼滤波器要用到许多随机误差的统计参数，　由于模型复杂，涉及因素较多，使得分析这些参数　的工作比较困难，需要通过大量调试才能确定合适　的随机参数。　１．６基于磁链函数的转子位置检测方法　基于磁连函数的转子位置检测方法是根据测量　的电压、电流估计线间反电动势，并在ａｃ相导通、ａ　ｂ相导通和ｂｃ相导通时分别利用式（２）所示磁链函　数Ｇ（０）ｂ　ａｂ、Ｇ（　。　ｂ。、Ｇ（　估计电机转子　位置　。　Ｐ　Ｇ（０）ｂ　ｂ＝　ｃ　ａｂ　ｐ　Ｇ（　）　＝　（２）　ｈ　Ｐ．　Ｇ（０）　ｂ　＝　ｃａ　在每个导通模式内恰当选择线间反电动势使磁　链函数具有双曲线特性　，磁链函数值对换相时刻　非常敏感，且线问反电动势过零点对应电机换向时　刻，因此该方法具有以下优点，受到了研究人员的　广泛关注。　（１）不需要深度滤波，且磁链函数值与转速无　关，在稳态和暂态过程中均能得到比较准确的转子　位置换相信息，并能够扩展低速检测范围。　（２）每种模式下的Ｇ（０）函数为连续函数，与转　速无关，因此可以得到连续的位置信息，能实现超　前导通。　该方法实现的关键在于线间反电动势的获取。　考文献［２５—２９］利用开环线问反动势观测模型得到　线间反电动势，该模型实现简单，但在很低转速下，　电压、电流测量误差和电阻参数误差均会造成很大　差估计线间反电动势，如式（３）所示。　ｒ　ｂ＝Ｋ　（ｉ　ｂ—ｉ　ｂ）＋ｌ　Ｋｉ（ｉ　ｂ—ｉ　ｂ）　（３）　和开环观测模型相比，这种闭环观测模型观测　精度高，抗参数变化和测量噪声干扰方面都有明显　改善。但基于闭环离散反电动势观测器的磁链函数　法的一些关键问题包括观测器离散化方法，离散步　长的选择，离散观测器的稳定性分析和设计等，均　有待于深入研究。　该方法本质上还是基于反电动势的转子位置检　测，不适于极低速和静止状态下的位置检测。且微　处理器计算能力有限，要保持一定位置估计精度，　该方法还有最高转速的限制。　２　结　论　本文对基于反电动势的无刷直流电机转子位置　检测方法的基本原理、优缺点、研究现状进行了比　较分析。可以看出，　（１）随着无刷直流电机应用范围的扩大，在一　般应用场合基于反电动势过零点的转子位置检测方　法因技术成熟将进一步得到广泛应用。而在超高速、　重载应用场合，基于反电动势三次谐波的转子位置　检测方法可靠性更高。　（２）为了提高系统可靠性和集成度，可借助专　用集成芯片完成位置检测，如专用单片机ＳＴ７２１４１，　ＳＴ７　ＭＣ，ＭＬ４４２５／ＭＬ４４２６。　（３）把状态观测器应用到基于磁链函数的转子　位置检测方法中可以提高系统抗噪声干扰能力。为　了克服低速区电机电阻参数变化对磁链函数法的影　响，提高系统性能，可引入在线参数辨识。此外在　数字化驱动系统中，如何设计闭环离散反电动势观　测器还有待于进一步研究。　参考文献　［１］　云忠，龚中良．旋转叶轮血泵的发展与展望［Ｊ］．生物医学工　程杂志，２００５（１）：１５１—１５４．　［２］　Ｇ．Ｈ．Ｊａｎｇ，Ｊ．Ｈ．Ｐａｒｋ，Ｊ．Ｈ．Ｃｈａｎｇ．Ｐｏｓｉｔｉｏｎ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｓｔａｒｔｕｐ　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆ　ａ　Ｒｏｔｏｒ　ｉｎ　ａ　Ｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓ　ＢＬＤＣ　Ｍｏｔｏｒ　Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ　Ｉｎ—　ｄｕｃｔａｎｅｅ　Ｖａｒｉａｔｉｏｎ［Ｃ］．Ｐｒｏｃ．ｉｎｓｔ．Ｅｌｅｃｔ．Ｅｎｇ．一Ｅｌｅｃｔｒ．Ｐｏｗｅｒ　ＡＤｐ１．，２００２，１４９（２）：１３７—１４２．　徽电机　４４卷　［３］　Ｍ．Ｔｕｒｓｉｎｉ．Ｒ．Ｐｃｔｒｅｌｌａ，ａｎｄ　Ｆ．Ｐａｒａｓｉｌｉｔｉ．Ｉｎｉｔｉａｌ　Ｒｏｔｏｒ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎ　Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ　Ｍｅｎｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ＰＭ　ｍｏｔｏｒｓ［Ｊ］　．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．Ｉｎｄ．Ａｐ—　ｐ１．，２００３，３９（６）：１６３０—１６４０．　［４］　吕志勇，江建中．永磁无刷直流电机无位置传感器控制综述　［Ｊ］．中小型电机，２０００，２７（４）：３３—３６．　［５］　ＪｉａｎｗｅｎＳｈａｏ．Ｆｕｒｔｈｅｒ　Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂａｃｋ　ＥＭＦ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｓｅｎｓｏｄｅｓｓ　Ｂｒｎｓｈｌｅｓｓ　ＤＣ（ＢＬＤＣ）Ｍｏｔｏｒ　Ｄｒｉｖｅｓ［Ｃ］，２０ｔｈ　Ａｎｎｕａｌ　ＩＥＥＥ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｘｐｏｓｉｔｉｏｎ，ＡＰＥＣ　２００５：９３３—９３７．　［６］　张磊，肖伟，瞿文龙．直接检测无刷直流电机转子位置信号的　方法［Ｊ］．清华大学学报：自然科学版，２００６（４）：４５３—４５６．　［７］　Ｈｕａｎｇ，Ｙｕｓｈｕｉ．Ａｎ　Ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ＢＥＭＦ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ｓｅｎｓｏｒ—　ｌｅｓｓ　ＢＬＤＣ　Ｍｏｔｏｒｓ［Ｃ］．ＩＥＥＥ　ＩＣＩＴ　２００８－Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，　２００８：１—４．　［８ｊ　张相军．无刷直流电机无位置传感器控制技术的研究［Ｄ］．上　海大学博士论文，２０００．　［９］　邹继斌，江善林，张洪亮．一种新型的无位置传感器无刷直流　电机转子位置检测方法［Ｊ］．电工技术学报，２００９，２４（４）：４８　—５３．　［１０］　Ｍ．Ｓｃｈｗａｒｚ，Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　ｆｏｒ　Ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｃｕｒ－　ｒｅｎｔ　Ｍｏｔｏｒ：Ｕ．Ｓ　Ｐａｔｅｎｔ　４９７８８９５［Ｐ］．１９９０—１２．　宋飞，周波．校正无位置传感器无刷直流电机位置信号相位　的闭环控制策略［Ｊ］　中国电机ｌｒ程学报，２００９，２９（１２）：　５２—５７．　［１２］　Ｓ．Ｏｇａｓａｗａｒａ．Ｈ．Ａｋａｇｉ．Ａｎ　Ａｐｐｒｏａｃｈ　ｔｏ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎ　Ｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓ　Ｄｒｉｖｅ　ｆｏｒ　Ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ　ＤＣ　Ｍｏｔｏｒｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　ｔｒａｎｓ．ｏｎ　Ｉｎｄｕｓｔ￣Ａｐｐｌｉ—　ｃａｔｉｏｎｓ，１９９１，２７：９２８—９３３．　［１３］　Ｇｕｔ—Ｊｉａ　Ｓｕ，Ｊｏｈｎ　Ｗ．Ｍｅｋｅｅｖｅｒ，Ｌｏｗ—ｃｏｓｔ　Ｓｅｎｓｏｒｔｅｓｓ　Ｃｏｎｔｍｌ　ｏｆ　Ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ　ＤＣ　Ｍｏｔｏｒｓ　ｗｉｔｈ　Ｉｍｐｒｏｖｅｄ　Ｓｐｅｅｄ　Ｒａｎｇｅ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　ｔｒａｎｓ．　Ｐｏｗｅｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２００４，１９（２）：２９６—３０２．　［１４］　Ｆ．Ｈ．Ｗｒｉｇｈｔ．Ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ｆｏｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ　Ｃｏｍｍｕｔａ—　ｔｉｎｇ　ａ　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｍｏｔｏｒ　ｗｉｔｈｏｕｔ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎ　Ｓｅｎｓｏｒ：ＵＳ　ｐａｔｅｎｔ　４１６２４３５『Ｐ］．１９７９—７．　［１５］　Ｂ．Ｐ．Ａｌｌｅｙ．Ｒ．Ｃ．Ｗｅｉｓｃｈｅｄｅ１．Ｃｌｏｃｋ　Ｒａｔｅｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒ—　ｏｎｃｉａｌｌｙ　Ｃｏｍｍｕｔａｔｅｄ　Ｍｏｔｏｒ　Ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ　Ｖｅｌｏｃｉｔｙ：ＵＳ　ｐａｔｅｎｔ　４２５０４３５　［Ｐ］．１９８１—２．　［１６］　Ｍｉｃｒｏ　Ｌｉｎｅａｒ，Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｎｏｔｅ　４３，Ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ＭＩＡ４２５／４４２６　ＢＬＤＣ　Ｍｏｔｏｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ［Ｊ］．　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｎｏｔｅｓ　ｏｆ　Ｍｉｃｒｏ　Ｌｉｎｅａｒ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，１　９９６．　［１７］　Ｊ．Ｃ．Ｍｏｒｅｉｒａ，Ｉｎｄｉｒｅｃｔ　Ｓｅｎｓｉｎｇ　ｆｏｒ　Ｒｏｔｏｒ　Ｆｌｕｘ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｅｒｍａ—　ｎｅｎｔ　Ｍａｇｎｅｔ　ＡＣ　Ｍｏｔｏｒｓ　Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　Ｏｖｅｒ　ａ　Ｗｉｄｅ　Ｓｐｅｅｄ　Ｒａｎｇｅ［Ｊ］，　ＩＥＥＥ　ｔｒａｎｓ．Ｉｎｄ．Ａｐｐ１．，１９９６，３２（６）：１３９４—１４０１．　［１８］　杨影，阮毅，陶生桂．一种新型无刷直流电机转子位置检测　方法［Ｊ］．电机与控制学报，２０１０，１４（２）：６０—６４．　［１９］　Ｓｈｅｎ．Ｊ．Ｘ．１ｗａｓａｋｉ．Ｓ．Ｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　Ｕｌｔｒａｈｉｇｈ　ｓｐｅｅｄ　ＰＭ　Ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ　Ｍｏｔｏｒ　Ｕｓｉｎｇ　ＰＬＬ　ａｎｄ　Ｔｈｉｒｄ　Ｈａｒｍｏｎｉｃ　Ｂａｃｋ　ＥＭＦ　［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２００６，５３（２）：　４２ｌ一４２８．　［２０］Ｊ．Ｘ．Ｓｈｅｎ，ｚ．Ｑ．Ｚｈｕ，Ｄ．Ｈｏｗｅ．Ｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓ　Ｆｌｕｘ—ｗｅａｋｅｎｉｎｇ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ・ｍａｇｎｅｔ　Ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ　Ｍａｃｈｉｎｅｓ　Ｕｓｉｎｇ　Ｔｈｉｒｄ　Ｈａｔ－　ｍｏｎｉｃ　Ｂａｃｋ　ＥＭＦ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ａｐｐｌｉｃａ—　ｔｉｏｎｓ，２００４，４０（６）：１６２９—３６．　［２１］　Ｆａｅｑ　Ｍａｈｅｒ，Ｉｓｈａｋ　Ｄａｈａｍａｎ．Ａ　Ｎｅｗ　Ｓｃｈｅｍｅ　Ｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ＢＬＤＣ　Ｍｏｔｏｒ　Ｕｓｉｎｇ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　ＰＬＬ　ａｎｄ　Ｔｈｉｒｄ　Ｈａｒｍｏｎｉｃ　Ｂａｃｋ－ＥＭＦ　［Ｃ］，２００９　ＩＥＥＥ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ｏｎ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉ－　ｃａｔｉｏｎｓ，ＩＳＩＥＡ　２００９一Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，２００９：８６１—８６５．　［２２］Ｋ．Ｙ．Ｃｈｏ，Ｓ．Ｂ．Ｙａｎｇ．Ｃ．Ｈ．Ｈｏｎｇ．Ｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ａ　ＰＭ　Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｍｏｔｏｒ　ｏｆｒ　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｄｒｉｖｅ　Ｗａｓｈｅｒ　Ｗｉｔｈｏｕｔ　Ｒｏｔｏｒ　Ｐｏ—　ｓｉｔｉｏｎ　Ｓｅｎｓｏｒｓ［Ｃ　ｊ．Ｐｒｏ．１ｎｓｔ．Ｅｌｅｃｔ．Ｅｎｇ．一Ｅｌｅｃｔｒ．Ｐｏｗｅｒ　Ａｐｐ１．，　２００４，１５１（１）：６１—６９．　［２３］Ｋ．一Ｗ．Ｌｅｅ，Ｄ．一Ｈ．Ｊｕｎｇ，Ｉ．～Ｊ．Ｈａ．Ａｎ　Ｏｎｌｉｎｅ　Ｉｄｅｎｔｉ—　ｉｆｃａｔｉｏｎ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ｂｏｔｈ　Ｓｔａｔｏｒ　Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ａｎｄ　Ｂａｃｋ．．Ｅｍｆ　Ｃｏｅｆｔｉ．．　ｃｉｅｎｔｓ　ｏｆ　ＰＭＳＭｓ　Ｗｉｔｈｏｕｔ　Ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ　Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓｆ　Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．　Ｉｎｄ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．，２００４，５１（２）：５０７～５１０．　［２４］　Ｂｏｚｏ　Ｔｅｒｚｉｃ，Ｍａｒｔｉｎ　Ｊａｄｒｉｃ．Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｅｘ—　ｔｅｎｄｅｄ　Ｋａｌｍａｎ　Ｆｉｌｔｅｒ　ｏｆｒ　ｔｈｅ　Ｓｐｅｅｄ　ａｎｄ　Ｒｏｔｏｒ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎ　Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｂｍｓｈｌｅｓｓ　ＤＣ　Ｍｏｔｏｒ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．Ｉｎｄ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．，２００１，　４８：１０６５～１０７３．　［２５］Ｔａｅ—Ｈｙｕｎｇ　Ｋｉｍ，Ｂｙｕｎｇ—Ｋｕｋ　Ｌｅｅ，Ｍｅｈｒｄａｄ　Ｅｈｓａｎｉ．Ｓｅｎｓｏｒ－　ｌｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＢＬＤＣ　Ｍｏｔｏｒｓ　ｆｒｏｍ　Ｎｅａｒ　Ｚｅｒｏ　ｔｏ　Ｈｉｇｈ　Ｓｐｅｅｄ　［Ｃ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ　ｆｒｏｍ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｘｐｏｓｉｔｉｏｎ　Ｅｉｇｈｔｅｅｎｔｈ　Ａｎｎｕａｌ　ＩＥＥＥ，２００３：３０６—３１２．　ｆ２６］　杨影，吴志红，陶生桂，等．一种新颖的宽转速范围的无刷　直流电机无位置传感器方案研究［Ｊ］，电气传动，２００７（１）：　１１一ｌ５．２９．　【２７］　吴章辉，李春茂，邓家泽．基于磁链关系函数判断无刷电机转　子位置的方法［Ｊ］．变流技术与电力牵引，２００８（２）：４３　—４７．　［２８］李白成，称善美，蔡凯基于线间反电动势的无刷直流电机　转子位置估算［Ｊ］．电气传动，２００８，３８（１１）：１７—２０．　［２９］　杨影，陶生桂．基于磁链函数的无刷直流电机转子位置检测　法研究［Ｊ　Ｊ．变流技术与电力牵引，２００７：５５—５９．　［３Ｏ］　Ｋｉｍ，Ｔａｅ—Ｓｕｎｇ，ｅｔ　ａ１．Ａ　Ｎｅｗ　Ａｐｐｒｏａｃｈ　ｔｏ　Ｓｃｎｓｏｒｌｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ｂｒｎｓｈｌｅｓｓ　ＤＣ　ｉｎｏｔｏｒｓ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｏｎ—　ｔｒｏｌ，Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｓｙｓｔｅｍｓ，２００８，６（４）：４７７—４８７．　［３１］ＫｉｍＴａｅ—Ｓｕｎｇ，Ｒｙｕ　Ｊｉ—Ｓｕ；ｔｆｙｕｎ　Ｄｏｎｇ—Ｓｅｏｋ．ＵｎｋｎｏｗｎＩｎｐｕｔ　Ｏｂｓｅｒｖｅｒ　ｆｏｒ　Ｎｏｖｅｌ　Ｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓ　Ｄｒｉｖｅ　ｏｆ　Ｂｒｎｓｈｌｅｓｓ　ＤＣ　Ｍｏｔｏｒｓ［Ｃ］．　ＩＥＥＥ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｘｐｏｓｉｔｉｏｎ—　ＡＰＥＣ，２００６：６７９—６８４．