陶 鑫， 庄哲民， Alex Noel Josephraj， 黄慕斌， 高 伟

(1. 汕头大学 电子工程系， 广东 汕头 515063； 2. 汕头杰泰电子科技有限公司， 广东 汕头 515041)

0 引 言

永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor， PMSM) 具有功率密度大、 控制性能好、 功率因数高、 动态响应快等优点， 在家用电器、 工业伺服、 电动汽车、 4旋翼无人机等领域得到了广泛的应用[1]. 对于PMSM控制系统， 启动过程的动态响应对电机系统性能有重要影响， 特别是在低速、 零速启动等关键环节. 为了实现平滑无冲击的启动过程， 需要精准的转子位置和速度信息. 这些信息通常由光电编码器、 旋转变压器、 霍尔传感器等位置传感器获取， 但这类位置传感器的存在增加了系统的成本和复杂性， 也使得系统对机械振动和温度等环境因素的抗干扰能力降低， 从而降低了系统的可靠性， 因此PMSM的无位置传感器控制方案成为了电机控制领域的研究热点之一.

对于基于无位置传感器的PMSM启动， 研究人员提出了多种位置估测算法. 文献[5]提出了稳定V/f 控制方法， 通过探测无功功率的快速变化对频率进行反馈实现稳定控制， 但在大转矩快速启动场合中， 电流无法得到有效控制， 启动过程中可能出现过流的情况； 文献[3]提出高频注入法， 向电机定子绕组中注入高频正弦信号， 通过检测定子电流中的高频信号成分获取转子位置信息. 这种方法信号处理过程复杂， 对硬件要求高， 并且需要使用滤波器， 会带来时间延迟和幅值畸变； 为了解决这一问题， 文献[8]提出使用高频方波信号代……