刘海财，李光军，李树胜

(北京航空航天大学，北京 100191)

0 引 言

永磁同步电机(以下简称PMSM)具有功率因数高、效率高、损耗小等特点，因此应用广泛[1-4]。在PMSM矢量控制中，一般采用光电编码器、旋转变压器等检测转子位置，但是这会增加系统成本和体积，降低可靠性[5-6]。高精度的无传感器位置检测方法对解决上述问题意义重大。

基于滑模观测器的无传感器PMSM控制技术在工程中应用较多，受到国内外学者的关注。文献[7]以双曲正切函数为切换函数，通过锁相环获取转速和转子位置信息，省去了低通滤波器，但是实际中反电势中存在电机谐波信号，估计效果不理想。文献[8]设计出基于干扰相的滑模观测器，但是其以常数函数为切换函数，且滑模增益为固定设计值，故抖振问题难以改善。文献[9]和文献[10] 分别通过引入反电势和磁链方程扩展滑模观测器，再以设计速度自适应率的方式使反电势和磁链误差趋近于0，抑制了抖振，但是该方法算法较复杂。

本文提出一种基于改进滑模观测器的PMSM转子位置估计方法，以模糊控制调整滑模增益以抑制抖振，并采用自适应低通滤波器来减小高频噪声对反电势估计结果的影响，提高滑模观测器估计精度。通过仿真和实验，验证了该方法的有效性。

1 PMSM数学模型

PMSM的数学模型基于以下假设：定子绕组磁动势为正弦分布；磁路铁心的饱和及涡流忽略不。α-β坐标系下的表贴式PMSM电流和反电势方程[11]:

(1)

(2)

式中:iα，iβ为定子电流α，β轴分量；uα，uβ为定子电压α，β轴分量；……