郭超伟，　高艳霞，　张曲遥，　宋文祥

(上海大学 机电工程与自动化学院，上海　200072)

基于滑模观测器的交流伺服电机无传感器控制*

郭超伟，高艳霞，张曲遥，宋文祥

(上海大学 机电工程与自动化学院，上海200072)

研究了一种基于滑模观测器的永磁同步交流伺服电机无传感器控制方案。通过对静止坐标系中永磁同步电机(PMSM)数学模型的分析，在滑模电流观测器基础上引入扩展反电势(EEMF)估计值，其中包含传统反电势及与电机凸极性相关的电压分量，构造了相应的滑模观测器来估计两相静止坐标系中EEMF分量。通过分析抖振存在的原因，采用Sigmoid函数代替常数切换函数来减小抖振，并利用扩展龙贝格观测器观测出转子的速度和空间位置。仿真结果验证了控制方案的有效性和可行性。

交流伺服电机； 无传感器控制； 滑模观测器； 扩展龙贝格观测器

0　引　言

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor， PMSM)具有高转矩惯性比、高能量密度、高效率、高可靠性等优点，高性能伺服系统大多采用永磁同步型交流伺服电动机，近年来在机器人、航空航天、电动汽车、工业控制等领域获得了越来越广泛的应用与发展[1]。高性能交流伺服系统需要有精确的转子速度和位置信息，通常通过位置传感器来获得，但位置传感器的使用增加了安装尺寸和系统成本，降低了系统的可靠性和抗干扰性能，限制了系统的使用范围。采用无位置传感器控制技术有利于改善交流伺服系统可靠性，降低系统成本以及对使用环境的要求，具有重要研究意义[2-3]。……