夏超英，肖朋超

（天津大学电气自动化与信息工程学院，天津 300072）

随着高性能永磁材料、电力电子技术和微处理器技术的发展，永磁同步电机PMSM（permanent magnet synchronous motor）的控制性能越来越好，应用越来越广泛[1]。实际应用中，PMSM采用最多的控制策略是矢量控制，一般通过安装旋转变压器或编码器等传感器获得转子位置和速度。然而，安装传感器除受环境和空间的限制外，还增加系统成本，且易受电磁干扰的影响。因此，在恶劣环境和对系统成本比较敏感的应用场合，PMSM无位置传感器技术得到了应用，相关理论和方法的研究得到了重视[2]。

目前，学者们对于PMSM无位置传感器控制的研究主要包括两大类，即适用于中高速的算法和适用于低速甚至零速的算法。其中，适用于中高速范围的无位置传感器控制算法有磁链估计法、滑模观测器法、模型参考自适应法、扩展卡尔曼滤波器法等[3-7]。这些算法一般是针对表贴式永磁同步电机SPMSM（surface permanent magnet synchronous mo⁃tor），基于静止坐标下SPMSM的电压磁链数学模型得到反电势，通过反正切计算或锁相环得到转子位置。对于内置式永磁同步电机IPMSM（interior per⁃manent magnet synchronous motor），由于交直轴电感不同，静止坐标系下的电感是转子位置的函数，使得IPMSM无位置传感器控制系统的设计要困难的多[8-10]。文献[8-9]分析了适用于SPMSM无位置传感器控制的方法不能用于IPMSM的原因，提出了适用于IPMSM的扩展反电势EECMF（extended counter electromotive force）模型，在估计出EEMF后，就可以像SPMSM中的反电势那样从它的相位中得到转子磁链的位置估计值。文献[8-9]中使用扰动观测器得到估计的扩展反电势，然后使用反正切运算得到转子的位置估计值，通过自适应观测器得到估计转速，实现了IPMSM的无位置传感器控制，但是参数配置方法复杂，并且反正切函数对于噪声敏感，易造成转子位置估计偏差；……