张润波　林荣文　高靖凯（福州大学电气工程与自动化学院，福州　350108）



基于改进滑模观测器的PMSM无位置传感器的研究

张润波林荣文高靖凯
（福州大学电气工程与自动化学院，福州350108）

摘要针对基于滑模观测器的永磁同步电动机的无位置传感器存在的抖振，对电动机在运行过程中对参数的依赖性高等问题，通过引进Sigmoid函数和建立滑模增益自适应来降低抖振，然后引进分数阶锁相环从反电动势中提取转速和转角信号，减小计算转角和转速方法的误差和复杂性，最后利用Matlab平台对提出方法进行验证，实验结果表明改进的滑模观测器不仅响应速度快，鲁棒性强，而且在一定程度上抑制了抖振，在动态性能和精度上与传统滑模观测器有一定提高。

关键词：分数阶锁相环；Sigmoid函数；无位置传感器；PMSM

Research on Sensorless Control Method of PMSM
based on an Improved Sliding Mode Observer

Zhang RunboLin RongwenGao Jingkai
（College of Electrical Engineering and Automation， Fuzhou University， Fuzhou350108）

Abstract Based on the chattering problem and the dependence of the parameters in the running process， a Sigmoid function is used and an equation of the soliding mode gain and the estimated back-EMF is built to weaken the chattering problem， finally the signal of speed and Angle was obtained with a FO-SPLL， this method reduce error and complexity comparing with the traditional calculation method. Then a Matlab platform was built to validate this method， the experimental results show that the improved sliding mode observer can improve the response speed， strong robustness and inhibit the chattering to a certain extent， on the other hand it also can improve the dynamic performance and accuracy.

Keywords：FO-SPLL; sigmoid; position-sensorless; PMSM

永磁同步电动机转子用永磁体代替外部励磁，减小系统的复杂性，使其应用范围大大增加，但是电动机的控制需要转子的转速和转角信息，传统的方法是安装码盘等位置传感器等来获得这些信息，传感器的安装增加了系统的成本和体积，而且在一些特殊情况下会增加系统测量误差，所以，永磁同步电动机的无位置控制一直是研究的热点[1]。

目前基于无传感器的研究主要分为低速和中高速两种，前者利用电动机的凸极效应特性来获取转子的信息，效果较好的是高频信号注入的方法，后者则是通过反电动势来进行转子转速和转角信息的提取，线路简单，技术成熟，成本低。……