杨春雨，马婷婷，周林娜，许瑞琪

(中国矿业大学，徐州 221000)

0 引 言

永磁同步直线电机(以下简称PMSLM)省去了传统旋转电机的中间传动机构，采用直接驱动的方式，具有推力大、响应快、惯性低、结构简单、易安装等特点，在现代化工业领域得到了广泛的应用[1-2]。

工业上，PMSLM控制系统通常采用硬件传感器采集电机的磁极位置和速度，并通过反馈电机的磁极位置和速度构成闭环系统，提高PMSLM控制系统的整体性能，但安装硬件传感器对环境的温度、湿度都有较高的要求，限制了使用场合，且增加了系统的占用空间和成本，也对系统的稳定性和可靠性提出了更高的要求[3-4]。因此，采用无位置传感器取代机械传感器成为近年来直线电机控制领域研究的热点，并形成反电动势观测法、高频注入法、扩展卡尔曼滤波器3种典型方法。反电动势观测法[5-8]，无需复杂的计算易于实现。文献[5]利用磁链与电机速度和位置的关系，构成磁链观测器实时估计电机的磁极位置和速度。仿真结果表明该算法无论在电机正向运行还是反向运行，都能实现对电机动子位置的估计，但在低速时反电动势过小，估算误差较大，因此该方法仅适合中高速段的速度和位置估计。高频注入法[9-10]利用电机的凸极性，通过电机高频激励模型，可实现在低速下进行速度和位置的估计，但该方法需要多个滤波器进行高频信号的提取，会产生相位延迟，且滤波参数不易整定。扩展卡尔曼滤波器[11-12]有较宽的速度估计范围，并可有效地抑制噪声信号，但该方法计算量大，速度慢。……