段卓琳，蒋雨菲，董星言，王伟洋，杨金波

(北京航天发射技术研究所，北京 100076)

0 引 言

为实现永磁同步电机的矢量控制，位置反馈信号必不可少。传统的转子位置或速度信息的反馈通过编码器、霍尔器件、旋转变压器等物理位置传感器实现，具有反馈值准确、控制方法简单的优点。然而，在电机运行过程中，位置传感器有很大的损坏风险，降低了系统的可靠性，由此导致的后果在一些军事应用领域会非常严重。为此，进行永磁同步电机的位置传感器故障保护控制很有必要，传统方法采用永磁同步电机的无位置传感器控制技术，通过检测永磁同步电机的一些电信号，从中提取或在线估计出电机的转速和位置信息[1-4]。然而，永磁同步电机无位置传感器控制算法的控制精度低于传统基于位置传感器的控制，且存在转速适用范围，一种基于电机基频动态模型进行转子位置估计，适用于电机中、高速运行的情况；另一种利用电机的凸极性，进行高频信号注入等，适用于电机零速和低速，但计算量大，且会产生一定的转矩扰动[5-7]。

本文提出将常用于永磁同步电机自抗扰控制中的扩张状态观测器方法应用于位置传感器故障保护控制中。基于电机基频动态模型的扩张状态观测器(以下简称ESO)方法[8-9]，具有稳定性好、适应性高、对模型信息要求低等优点。该方法将永磁同步电机实际运行过程中随转子位置变化而变化的反电动势视为系统的一个扩张状态，从而估算电机转子角度。……