蔡 军， 李鹏泽， 黄袁园

(重庆邮电大学 自动化学院，重庆 400065)

0 引 言

永磁同步电机(以下简称PMSM)因为具有功率密度高、转动惯量小和动态性能好等优势而被广泛应用于众多传动系统中。为了实现对PMSM的高性能控制，须获取电机的位置或转速来形成闭环反馈，常用的方法是利用旋转变压器或光电编码器等机械式传感器装置来获取电机的位置或转速信息。然而，机械式传感器的安装不仅会增大系统体积，而且使系统可靠性降低[1-3]。基于PMSM的无位置传感器控制研究成为了当今电机控制领域的热门方向。

基于PMSM的无位置传感器控制按不同速度阶段可以被分为以下两类：在零低速阶段时，利用电机凸极特性的各种方案，如高频旋转电压注入法、高频脉振电压注入法等。这些方案在零低速时能较好地估计电机的位置或速度，但这些方案将使用大量滤波器来对有效信号进行提取，往往会带来系统带宽降低及相位滞后问题，且高频信号的注入还会带来高频损耗问题，从而影响了系统的稳定性[4-7]。在中高速阶段时，利用电机反电动势模型的各种方案，如模型参考自适应方案、扩展卡尔曼滤波器方案以及滑模观测器方案等[8-11]。模型参考自适应方案具有较好的估计精度，但由于参考模型常选取为电机稳态模型，所以这使得其在动态过程中性能一般。扩展卡尔曼滤波器方案具有较强的抗干扰性，但在使用过程中需要进行大量复杂矩阵运算，并且比较依赖电机准确的物理参数，所以影响了该方案的实时估计精度。……