田 炜，常鹏飞，周百灵

（国电南瑞科技股份有限公司，江苏省南京市 211103）

0 引言

可变速抽水蓄能机组采用的矢量控制策略需检测转子位置，常规的转子位置检测方法是安装光电编码器，但安装在抽蓄机组中的编码器易损坏[1]，且安装难度较大，后期维护成本高，还存在同心度的问题，从而导致检测位置与实际位置不一致。

因此，采用无位置传感器的控制方法受到重视：基于控制对象数学模型的直接计算方法[2-3]，但其数学模型对参数有依赖性，位置估计精度不高；有基于电机结构的不对称性的电感变换方法和高频注入方法[4-5]，但在极对数较多、表面贴式的工程电机应用时，会由于凸极效应较弱而失效；有基于状态观测器的位置估计方法[6]，通过重构被观测对象的状态空间模型，消除误差，对参数变化的鲁棒性较好。其中，扩展卡尔曼滤波法和模型参考自适应法属于状态观测器法。

本文通过构建可变速抽蓄机组的无位置传感器状态空间模型，分别设计了扩展卡尔曼滤波器和改进模型参考自适应，通过比较两种估计方法的位置和速度观测效果，通过仿真验证了两种方法的有效性。

1 无传感器控制方法

对于可变速机组而言，其高阶、强耦合、非线性的特点是无法直接应用KF法的，这里便需要引入扩展卡尔曼滤波器法来解决这一问题，这里将可变速机组的模型抽象并重新描述成EKF问题见式（1）：

式中t——连续时间。

式（1）的系统噪声和测量噪声同样满足白噪声的条件。……