张海燕， 刘 军， 兖 涛， 赵瑶瑶

(上海电机学院 电气学院，上海 200240)

0 引 言

随着稀土永磁体和微电子技术的快速发展，永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor， PMSM)受到越来越多的重视，得到越来越广泛的运用。永磁体的体积较小且磁通量恒定，使得永磁同步电机更易实现解耦控制。微电子逆变器技术的长足发展，使得交流电机控制技术越来越精确。基于这两种优势，PMSM兼具了直流电机控制性能和交流电机使用寿命的优势，具有广阔的应用前景。

在PMSM高动态性能伺服控制系统中，转子的定位或速度成为不可或缺的反馈信息。传统方法是在电机的轴向安装机械式的位置传感器，这会增加系统的成本和尺寸，降低可靠性和稳定性[1]。

PMSM无位置传感器控制策略是在PMSM基波模型的基础上，对电机定子绕组的电压和电流进行采样，同时结合电机相关参数，通过一定的数学处理方法，实现对转子位置和速度的估算和提取。相关的数学方法有很多，无论是直接的反电动势[2]或磁链估算法，还是各种类型的状态观测器[3-6]或是模型参考自适应法[7]，都是基于反电动势的估算。尽管学者们不断尝试新的数学改进方法，拓展此类方法应用的速度范围，但是在零速、低速的情况下，反电动势的信噪比过低，甚至为零。这是不可避免的缺陷。

通过对电机定子绕组注入外部激励的高频信号，可从反馈的高频信号中提取转子的位置信息。该方法不受电机自身采样信号的影响，适用于低速状态下的PMSM转子位置和速度的估算。……