永磁同步电机新型转子磁链滑模观测器
2021-09-09扶文树储建华王刚
电气传动 2021年17期
扶文树 ,储建华 ,王刚
(1.南京信息职业技术学院智能制造学院,江苏 南京 210036;2.江苏开璇智能科技有限公司,江苏 苏州 215101)
永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)以其结构简单、功率密度高等突出优点,在工业和民用领域有着广泛的应用。众所周知,永磁同步电机的精确控制依赖于准确地获取转子的速度和位置信息[1]。通常转子速度和位置的反馈信息是通过安装的机械传感器(如光电编码器和旋转变压器)获得的。然而,安装机械传感器不仅增加了系统的成本和机械复杂度,而且使得电机容易受到工作环境的影响。机械传感器限制了永磁同步电机在某些特殊场合的应用。
通过检测电机定子电压、电流等物理量,无位置传感器控制策略可以准确地获得转子的速度和位置信息。因此,永磁同步电机无位置传感器控制策略可以取代传统的机械式传感器,成为未来的发展趋势。目前,永磁同步电机的无位置传感器控制方法很多,包括高频信号注入策略[2]、定子磁链估计策略[3]、模型参考自适应估计策略[4]、Kalman滤波策略[5]和滑模观测器估计策略[6]等。其中,滑模观测器以其鲁棒性强、响应速度快、结构简单等优点得到了广泛的关注。然而,滑模观测器的一个明显的缺点是滑模固有抖振和低通滤波器引起的相位滞后影响了转子位置和转速观测的精度[7-8]。除此之外,使用正反切函数提取转子位置的方法将高频抖振引入除法运算中,这将导致抖振误差被放大。抖振和相位滞后问题制约了滑模观测器的应用。……
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