唐春茂 刘政华 罗鹏 郑自伟

摘 要：永磁同步电机（PMSM）调速系统中通常需要使用传感器获取转子速度和位置信息，用以实现转速反馈，但这种方式增加了成本，降低了系统的稳定性。本文设计了一种基于扩张状态观测器（ESO）的PMSM无传感器矢量控制系统，其主要通过建立一个扩张状态观测器获取电机转子位置与速度信息，利用电机感应电动势中包含转子位置信息的特性，从中提取转子转速和位置信息。本文建立观测器后，通过对稳态误差进行分析，给出了参数选取的建议，并在Matlab/simulink下进行了仿真试验。仿真结果表明，基于扩张状态观测器的方法能获取很准确的转子速度与位置信息，实现了系统的无传感器矢量控制，达到了验证了此方法可行性的目的。

关键词：永磁同步电机;矢量控制;无传感器;扩张状态观测器

0 引言

永磁同步电机具有结构简单、功率密度高、控制性能好、寿命长众多优点，因此广泛应用于军事、工业、医疗汽车等行业 [1]。在对永磁同步电机的控制过程中，为了获得较好的控制性能通常使用矢量控制。矢量控制利用坐标变换技术将定转子磁场变换到同一个坐标系下表示，并且将定子电流分解为电流转矩分量（q轴电流分量）和电流励磁分量（d轴电流分量）。在电机旋转过程中，由于转子磁链幅值保持不变。只要定子d轴电流分量的方向与转子永磁体磁链方向一致就能实现解耦控制，达到控制电流即可控制转矩目的。这就使得系统需要获得转子磁链的位置。……