基于协同观测器的永磁同步电机无传感控制*
2021-12-17王晓东钱思琪杨桃桃
电机与控制应用 2021年11期
王晓东, 马 强, 钱思琪, 杨桃桃
(1.湖北文理学院 纯电动汽车动力系统设计与测试湖北省重点实验室,湖北 襄阳 441053;2.中克骆瑞新能源科技有限公司,湖北 襄阳 441116)
0 引 言
永磁同步电机(PMSM)无传感器控制技术通过实时检测电机绕组中的电信号,利用反电动势实现电机转子位置及速度的估算,常用的基于反电动势的模型方法有滑模观测器[1]、模型参考自适应[2]和扰动观测器[3]等。滑模观测器具有抗扰动强、鲁棒性好、对参数变化和外部干扰不敏感的优点,广泛应用于PMSM无传感控制中[4-5],但传统的滑模观测器存在明显的抖振问题。祝新阳等[6]设计了全阶滑模观测器,采用Sigmoid作为切换函数,引入模糊控制柔化控制信号,有效降低了抖振。周贝贝等[7]提出一种基于幂次趋近律的滑模观测器,选择合适的幂次趋近律指数值能有效地削弱抖振。王国平等[8]在传统指数趋近律的基础上设计了增益随系统状态自适应变化的滑模控制律,抖振抑制效果明显,提高了系统稳定性。申永鹏等[9]设计了扩展滑模观测器,将扩展反电动势估算值反馈至定子电流观测环节,采用sat函数代替传统的sign函数,有效地改善了抖振现象。
本文提出了一种协同观测器方法用来完成PMSM的无传感控制。结合PMSM的离散数学模型和电流偏差函数关系建立观测器系统,并引入角度补偿提高观测精度。通过改变电机的转动惯量参数,实现扰动的加入。仿真验证了协同观测器不存在抖振且具备良好的抗干扰性能,保证了系统估计的准确性。……
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