张开继 张国强 李宇欣 王高林 徐殿国

基于滑动平均滤波的永磁电机无位置传感器控制策略*

张开继 张国强 李宇欣 王高林 徐殿国

(哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院 哈尔滨 150006)

永磁同步电机无传感器控制能够显著提高驱动系统的鲁棒性和可靠性，并降低成本。针对基于高频信号注入无传感器控制中滤波环节导致系统性能降低的问题，提出一种基于滑动平均滤波的无传感器控制策略。在分析高频信号处理环节对电流环及转子位置观测性能影响基础上，进而提出一种基于滑动平均滤波的无传感器控制方法。该方法利用滑动平均滤波代替电流环中反馈通路上以及位置误差获取环节的传统滤波器，提高了无传感器系统控制性能。试验结果表明，该方法可减少反馈电流谐波含量，有效提升系统带宽；同时可有效提取高频电流，改善位置观测动态性能。

永磁同步电机；无传感器控制；滑动平均滤波器；高频注入

1 引言

如今，永磁同步电机(Permanent magnet synchronic motor, PMSM)在高性能要求变速系统中的应用越来越广泛[1-4]。永磁同步电机的高性能矢量控制需要精确的转子位置信息，通常要在转子轴端安装位置传感器[5-6]。然而，这些传感器会使系统的成本增加、体积增大，极易受外界环境干扰。为克服这些缺点，永磁同步电机的无传感器控制(Sensorless control)技术成为热门研究课题。通常，PMSM无位置传感器的实现方法可以根据电机运行频率范围分为两类。当电机运行频率在中/高速时，转子位置信息的获取主要利用模型法[7-11]。……