张曲遥，　高艳霞，　陈　静，　宋文祥

(上海大学 机电工程与自动化学院，上海　200072)



基于滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制*

张曲遥，高艳霞，陈静，宋文祥

(上海大学 机电工程与自动化学院，上海200072)

摘要：研究了一种基于滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制方案。通过深入分析永磁同步电机(PMSM)的数学模型,提出用滑动模态观测器(SMO)对无位置传感器PMSM转速实现估算。由于引入低通滤波器易引起相位延迟，因此构建一个锁相环将观测的转子位置角和反电动势结合起来，以得到比较准确的转速。锁相环中的电机转速信息是由信号通过比例积分环节后得到的。仿真结果验证了控制方案的有效性和可行性。

关键词：永磁同步电动机； 无位置传感器控制； 滑动模态观测器； 锁相环

0引言

与其他种类的电机相比，永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)具有很多优点，如运转期间电磁转矩纹波系数小、转矩惯性比大、能量密度大、快速的动态响应能力、较强的过载能力等，近年来在航天、新能源交通、工厂自动化控制等领域获得了大量的应用。为了实现PMSM精准、快速、超调量小的控制，就要掌握电机转子位置等相关信息。传统获取转子位置是通过机械式位置传感器来实现的。机械式传感器的存在使系统变得复杂，提高了系统的安装维护成本，严重限制了永磁电机的推广使用。为避免机械传感器给使用永磁电机带来的诸多不便，无位置传感器控制技术自然成为了研究电机控制领域中的一个热点问题。……