考虑铁损的永磁同步电机无位置传感器控制算法
2021-01-15曾小华陈虹旭宋大凤
东北大学学报(自然科学版) 2021年1期
关键词:信号
曾小华, 陈虹旭, 崔 臣, 宋大凤
(吉林大学 汽车仿真与控制国家重点实验室, 吉林 长春 130025)
面对日益严峻的能源危机和环境问题,汽车行业正经历着从传统内燃机汽车向新能源汽车的转变,永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)因其效率高、调速范围宽等优点,广泛应用于车用驱动电机领域[1].为实现对永磁同步电机的精确控制,常在电机中安装高精度位置传感器,如霍尔传感器、光电编码器等,但是位置传感器的使用会提高电机系统成本,还易受振动、噪声等因素影响降低系统的可靠性[2].因此,在电机控制系统的软件层面开发无位置传感器算法可以有效地降低成本、提高系统可靠性.
无位置传感器算法可分为两类:高频注入法和观测器法.高频注入法主要适用于零速和低速工况,通过外加高频激励实现对转子位置的估计,该方法需设计多个滤波器,控制复杂且运算量大[3-4].
滑模观测器(sliding mode obsever,SMO)算法通过设计合理的趋近律使观测量估计值与测量值的差值趋近于零,根据观测出的反电动势值计算转子位置和转速[5].该方法具有鲁棒性强、对模型参数变化的敏感性低等优点,许多学者对基于SMO的无位置传感器算法展开了研究.Peng等[6]在SMO算法的基础上设计锁相环从反电动势中解算转子位置和速度信号,以降低信号中的高频抖振;Kim等[7]为克服传统SMO算法中由于低通滤波器引入而产生的时间延迟问题,采用Sigmoid饱和函数代替开关函数获得了良好的观测效果;陈炜等[8]提出一种自适应滑模观测器算法对反电动势进行估计,改善了低速下转子位置和转速的估计效果;……
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