表贴式永磁同步电机改进滑模观测器控制
2021-11-18吕德刚李子豪
电机与控制学报 2021年10期
吕德刚,李子豪
(哈尔滨理工大学 大型电机电气与传热技术国家地方联合工程研究中心,哈尔滨150080)
0 引 言
永磁同步电机具有结构简单,响应速度快,可靠性高,质量轻及功率因数高等优点,适用于稳态精度需求较高、调速范围需求较大的场合[1-5]。永磁同步电机转轴上安装机械传感器易受环境影响,降低其稳定性,并且增加电机成本。针对上述问题提出采用无位置传感器技术替代机械有位置传感器的改进方法[6]。目前滑模变结构控制方法被广泛应用于各种中高速无传感器控制系统中[7]。
文献[8]采用传统滑模观测器,通过观测电机的相电压和相电流估算出电机的速度和转子位置角度。由于传统滑模变结构控制会出现抖振,使结果偏离实际值,所以文献[9]提出用连续的饱和切换函数sat(x)代替传统的不连续切换函数sign(x),重新定义滑模切换函数。文献[10-11]提出用趋近律的方法减小滑模运动中的抖振,通过指数趋近律控制缩短了运动点到达滑模面的运动时间,并降低了运动点到达滑模面时的速度。在滑模观测器后面进行二次低通滤波[12-13]或者采用卡尔曼滤波[14-15]同样可以减小滑模面上出现的抖振问题。近年来新的滑模算法被提出,通过更加复杂的算法也可以减小系统抖振,如采用超螺旋的二阶滑模算法[16-17]。此外文献[18]提出用变积分滑模观测器削弱在线性区造成的电流观测误差并减小抖振。
在向滑模面运动过程中,频繁的开关切换和惯性的存在造成系统的抖振不可避免。……
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