吴昌隆, 储剑波

(南京航空航天大学 自动化学院，江苏 南京 211100)

0 引 言

永磁辅助同步磁阻电机(PMASynRM)具有高调速范围、高性价比、高容错能力等优势，在电动汽车、航空航天、伺服控制等领域均有广泛应用[1-4]。与传统永磁同步电机(PMSM)相比，PMASynRM的电磁转矩以磁阻转矩为主，永磁转矩为辅，其成本相对更低，发展前景较为广阔[5]。传统方法下电机转子角度转速信息通过机械传感器获取，例如旋转变压器和光电编码器等[6]，但增加了成本且易受环境因素的影响。因此，PMASynRM的无位置传感器矢量控制受到了广泛关注。

针对电机转子角度和速度的估算，无位置传感器矢量控制方法主要包括适用于低速场合的低频信号注入法、高频信号注入法，适用于中高速的开环估算法、模型参考自适应法、滑模观测器(SMO)法、状态观测器法和扩展卡尔曼滤波器法等。由于PMASynRM具有磁路饱和(包括交叉饱和)现象，高鲁棒性、抗干扰性的滑模控制算法得到更广泛的关注与应用。文献[7-8]用sat饱和函数代替理想滑模动态中的sgn符号函数，控制边界层的取值范围，有效减小了抖振。文献[9]用双曲正切函数代替符号函数，优点是抑制抖振效果好，缺点是影响了系统的控制精度。文献[10]用Sigmoid函数代替符号函数，进一步削弱系统的高频抖振信号。文献[11]将变指数趋近律引入滑模结构，其速度跟踪、抗扰动抖振等特性良好。

超螺旋滑模观测器(ST-SMO)算法是高阶滑模算法，区别于传统的一阶SMO算法，二阶的ST-SMO可以有效地抑制系统抖振。……