张云亮 张兆旭 曹永军 赵玫

Zhang Yunliang1 Zhang Zhaoxu2 Cao Yongjun3,4 Zhao Mei2



永磁同步电机无传感器矢量控制系统设计*

张云亮1张兆旭2曹永军3,4赵玫2

（1.威海广泰空港设备股份有限公司 2.鲁东大学信息与电气工程学院 3.广东省自动化研究所 广东省现代控制技术重点实验室 4.华南智能机器人创新研究院）

永磁同步电机是一个强耦合的多变量系统。设计一个永磁同步电机无传感器矢量控制系统，首先，通过坐标变换将定子电流解耦，构建电流PI调节器进行电流闭环控制，并采用矢量脉宽调制技术对电机进行调速；其次，采用转子磁场定向控制策略，利用滑模观测器对转子位置进行估算，并计算出电机转速，设计转速PI调节器，进而形成双闭环控制系统；最后，通过实验分析，该系统运行比较稳定，且具有良好的转速响应，成功实现了矢量控制策略。

永磁同步电机；矢量控制；滑模观测器；转子磁场定向控制；空间矢量脉宽调制

0 绪论

随着永磁材料、电力电子技术以及数字信号处理器的发展，永磁同步电机逐渐广泛应用于各个工业领域[1]。交流电机与直流电机控制方式不同，交流电机励磁电流分量与转矩电流分量存在耦合，矢量控制[2]（也称为磁场定向控制）的目标就是对交流电机进行解耦控制，其基本思想是，通过矢量变换使交流电机控制方式类似于直流电机的控制方式[3]，并拥有与直流电机控制系统相同的优点。

随着无传感技术的发展，其在电机控制系统中的应用越来越广泛。……