安徽理工大学 高子彦

国网铜陵市义安区供电公司 张 陈

本文基于滑模变结构理论设计了永磁同步电机位置观测器，通过引入双锁相环（PLL）进行位置信号的解算，使波形更平滑，并在MATLAB软件中进行了仿真。仿真结果表明，该观测器能够实时正确辨识电机位置和速度。

引言：永磁同步电机（PMSM）以其简单，高效的特点，被广泛应用于工业伺服驱动、电动汽车等领域。精准的转子位置信息对于高性能PMSM牵引系统至关重要。 一般地，其位置信息通过硬件传感器获得，但是安装传感器会增加系统成本和安装尺寸，而且面对复杂的环境，硬件传感器的可靠性会受到挑战。故无传感器PMSM控制技术的研究逐渐变成一个热点。

PMSM基于无传感器控制的研究方向主要有低速和中高速两个方向。前者，通常采用高频信号注入法。 后者，控制技术主要有：扩展卡尔曼滤波法（EKF）、模型参考自适应法（MARS）及滑模变结构法。EKF需要计算能力强大的控制器，且难以确定卡尔曼增益；MARS需要电机精确的数学模型，且计算精度易受电机参数变化的影响。相比较而言，滑模控制具有不连续性，对外部干扰和参数变化不敏感，具有较强的鲁棒性和抗干扰能力。因此，在电机控制领域具有广泛应用前景（谷善茂,何凤有,谭国俊,等.永磁同步电动机无传感器控制技术现状与发展[J].电工技术学报,2009,24(11):14-20）。

本文在 MATLAB中搭建 PMSM控制系统仿真框图，并按照PMSM数学模型，设计滑模观测器。在滑模观测器的定子反电势输出端，利用双锁相环方法提取转子位置角与转速（姜建国,韩康.基于滑模观测器的PMSM无位置传感器矢量控制[J].组合机床与自动化加工技术,2017(7):126-129）。……