吕睿龙，孙丽萍，杨贵杰

(1.东北林业大学，哈尔滨150040;2.哈尔滨工业大学，哈尔滨150001)

0 引 言

永磁同步电动机以其优异的性能广泛应用于机床、冶金、纺织等工业领域。永磁同步电动机控制系统多采用矢量控制策略，需要通过位置传感器确定电机转子位置，不仅增加了成本，还降低了系统可靠性。因此消除传感器可以降低成本、减小体积并提高系统可靠性，成为当今电机控制研究的热点问题［1－4］。

近年来，由于跟踪电机凸极的高频信号注入法可以应用在电机低速及零速状态下具有鲁棒性好，且对电机参数不敏感的特点，高频信号注入法获得到广泛应用［5－7］。文献［5］采用了锁相环调节转子位置误差信号，但其中包含有滤波及PI 环节，具有一定的滞后性;同时锁相环只能对输入量进行跟踪，在电机转矩突然变化时无法及时识别，只能在系统发生变化后做出反应，因此锁相环无法将及时地响应电机转矩扰动。本文将采用高频旋转电压注入法来获取转子位置信息，并采用伦伯格观测器进行转子位置的电角度估算以及转速估算。

1 高频信号注入下内嵌式永磁同步电动机模型建立

1.1 内嵌式永磁同步电动机(IPMSM)的数学模型

如图1 所示，在IPMSM 坐标系统中a，b，c 为定子的静止三相坐标系;α，β 为两相静止坐标系，定义α 轴与a 轴相重合;d，q 为以转子保持同步的同步坐标系;θe为转子参考旋转坐标系的d 轴超前于α轴的电角度;ωe为转子旋转时的电角速度。

图1 IPMSM 转子静止和旋转坐标系示……