白天宇，刘 军，许志明，唐文俏

(上海电机学院电气学院，上海 201306)

0 引言

永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor，PMSM)具有功率密度高，转子损耗小等优点，被应用于各个领域。要对永磁同步电机实施高性能控制，那么精准的转子位置和转速信息的获取变得至关重要。由于机械传感器会增加电机驱动系统的成本和体积，而且在一些极端环境下机械传感器的使用存在着许多不便。因此，无传感器控制技术成为了永磁同步电机控制系统的研究热点[1-5]。

目前，PMSM无传感器控制获取电机转速和转子位置的方法主要分以下两种：基于电机的数学模型和基于电机的凸极效应[6]。基于电机数学模型主要有适用于电机中高速运行阶段的模型参考自适应法[7]、滑模观测器法[8-9]、扩展卡尔曼滤波法[10-11]等。基于电机凸极效应的主要有适用于零低速运行阶段的旋转高频信号注入法和脉振高频信号注入法。当电机运行在中高速阶段，通常是对电机的反电动势进行观测，从而根据反电动势来获得电机的转子位置和转速信息。文献[12]采用sigmoid函数代替传统的符号函数来对反电动势进行估计，在一定程度上削弱了系统的抖振问题。文献[13]采用一种分段型指数函数作为滑模观测器的切换函数，可以有效的削弱抖振，但电机启动时的转速误差较大。文献[14]采用反正切方法来估算转子位置和转速，导致了较大的估计误差。文献[15]采用锁相环的方法来估算转子位置，但是转子位置的观测值受到转速变化的影响，降低了转子位置和转速的观测精度。……