吴忠强　吴昌韩　贾文静　赵立儒

燕山大学，秦皇岛， 066004



基于能量函数的永磁同步电机无速度传感器H∞控制

吴忠强吴昌韩贾文静赵立儒

燕山大学，秦皇岛， 066004

摘要：研究了基于能量函数的永磁同步电机无速度传感器H∞控制问题。为有效控制电机转速，首先对无扰动条件下的永磁同步电机哈密顿模型进行整形，使转速达到期望值。然后，在存在扰动的条件下，设计了一种基于哈密顿函数的H∞控制器。最后，采用基于哈密顿函数的扩张+反馈方法设计了一种观测器，对转子角速度进行测量，实现了无速度传感器整形+H∞控制。仿真结果表明，基于观测器的整形+H∞控制器能实现对角速度的高精度估计，可有效克服扰动，并较好地实现了对电机转速的控制功能。

关键词：能量函数；永磁同步电机；无速度传感器；H∞控制

0引言

永磁同步电机(permanent magnet synchro-nous motors, PMSM)系统是一种典型的多变量、强耦合非线性系统，具有复杂的动态行为，在一定的参数条件下会产生如混沌、Hopf分岔、周期振荡等复杂运动，使其转速或转矩出现剧烈振荡[1]。在需要电机稳定运行或精准调速的场合，上述现象的存在将引起系统不稳定，直接影响电机的动态性能。

随着对电机小型化、微型化的需求日益增加，同时考虑到设备故障率、成本等问题，无速度传感器控制方案逐渐成为研究热点[2-5]。文献[6]针对永磁同步电动机，设计了由积分反步控制和滑模变结构模型参考自适应速度辨识器组成的无速度传感器矢量控制系统；……