张俊喜 张永雷

（青岛海信日立空调系统有限公司 青岛 266510）

引言

近年来，由于永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor-PMSM）的效率高，动态特性好等优点，在家用电器，工业控制及汽车等领域被大量使用。

PMSM控制系统需要获得准确的电机转子位置信息。而在PMSM上安装位置传感器方法复杂，成本高，且在一些应用场合很难实现。由此，无位置传感器算法被提出来估算PMSM的转子位置。其中滑模观测器以算法简单，鲁棒性强等特点被广泛应用[1]。但在零速及低速情况下估算精度很低，不适用于电机的零速与低速工况，不能用于电机的启动[2]。针对此问题，有学者提出先对电机进行开环启动加速，使观测器估算精度可以满足要求时再切入闭环控制[3，4]。即三段式启动方法，分为转子定位、开环同步启动加速和闭环运行三个阶段。在定位和开环同步启动加速阶段中，电机反电动势较小，通过信噪比较低的电流检测及观测器计算的位置信息不准确，电机控制稳定性差[5]。因此，开环启动到闭环的切换至关重要，通常的方法是按照一定斜率减小电机电流，但这样易使电流脉动而造成失步。为克服此缺点，本文提出一种新的基于K/ cos2曲线减小电机电流实现平滑状态切换的启动方法。

1 PMSM转子位置的滑模观测算法

PMSM在两相静止坐标轴下的电机模型如图1。

图1 电机模型

由图1可得PMSM的数学模型如式（1）。

式中：

uα—两相静止坐标轴下α轴的定子电压；

uβ—两相静止坐标轴下β轴的定子电压；

iα—两相静止坐标轴下α轴的定子电流；……