唐磊 陈春晓 谢丹

摘要：针对无刷直流电机（Brushless DC Motor，BLDCM）无位置传感器控制时，传统滑模观测器控制技术存在抖振大等缺点，提出了一种改进的滑模观测器控制策略。该观测器采用具有平滑曲线的反正切函数代替传统符号函数，可以获得精确的线反电动势估计值，并采用电流滞环控制方式，提高了电机绕组利用率，降低了换相转矩波动。仿真结果表明，该控制策略避免了传统滑模观测器存在的反电动势相位滞后问题，实现了无刷直流电机的无位置传感器控制，具有动态响应快、实时性好、鲁棒性强等优点。

关键词：无刷直流电机;无位置传感器;滑模观测器;线反电动势;电流滞环控制

0 引言

无刷直流电机因其构造简单、无励磁损耗、功率密度大以及控制效率高等优点，已广泛应用于航空设备、交通运输、工业过程控制等领域[1]。BLDCM一般通过传感器对转子转动位置进行实时检测从而实现对其换向驱动，但当电机尺寸较小或受工作环境限制时，传感器的使用就受到了很大限制，此时，无传感器技术就成为一种最佳的选择。反电动势法是其应用最多、使用最普遍的方法[2-5]，该方法是根据未导通相反电动势的检测得到定子绕组的换相时刻。文献[3]分析了BLDCM转速变化时换相误差角度与反电动势过零时间的数学关系，通过对换相时刻的修正，从而实现对电机的控制;文献[4]综述了在零速或低速时检测转子位置和闭环控制的几种方法;文献[5]考虑续流过程对线电压估算的影响，提出了线电压差法的控制方法。……