基于滑模控制的永磁同步电动机q 轴电流在线检测

2012-11-22钟义长钟伦珑

微特电机 2012年12期

关键词：检测

钟义长，钟伦珑

(1．湖南工程学院，湖南湘潭411101;2．中国民航大学，天津300300)

0 引言

永磁同步电动机具有结构紧凑、体积小、重量较轻以及运行可靠、效率高、可控性好且易维护等优点，被广泛用于各种工业生产上。由于交流伺服系统的工作环境具有复杂性与多样性，使得采用传统控制方法对电机高精度的控制上就显得有点力不从心，于是这就提出了一个问题，即如何设计出高性能高品质的永磁同步电动机控制器［1］。

为了提高电机的控制精度，解决参数变化与扰动等不定因素对电机运行的影响，学者们采用了诸如自适应控制技术［2］、神经网络技术与重复控制技术［3－4］等。在文献［5－6］中，设计者引入了滑模变结构控制技术(SMC)，使得电机对参数变化与负载扰动具有自适应能力，从而提高了系统的性能。

本文对照传统的控制方法，先提出滑模观测器的设计，为了计算电机的转速与位置，以αβ 轴下电压、电流为状态变量，同时采用了等效反电势信号。其中考虑到抖振信号对估算值的影响，本文对反电势信号先是低通滤波器滤波后再进行动态补偿;在得到转速与位置的基础上，然后利用滑模控制，提出对电机q 轴电流进行线上实时测量，这就避免了电流检测元件所带来的检测误差，从而使得电机控制精度得以提高。同时说明了这些算法的可行性，在文中也利用Lyapunov 方法证明了这些算法是收敛的，并且最后通过仿真验证了设计的可行性与有效性。