袁 潇，杨泽斌，徐雷钧

(江苏大学 电气信息工程学院，镇江 212013)

0 引 言

永磁同步电机无需外部励磁，无转子电流，具有体积小、功率密度高等优点，在风机、泵机和电动汽车等领域应用广泛。工业上通常使用旋转变压器、光电编码器等机械式方法实时获取电机转子位置和速度信息，从而实现永磁同步电机的矢量控制或直接转矩控制[1-2]。但是传统机械式方法易受外部环境干扰，导致系统的可靠性降低。而无位置传感器控制技术省去了传感器及其连接设备，既能够降低成本，又能提高系统的可靠性，对其进行研究具有重要意义。

目前，对永磁同步电机无位置传感器控制技术的研究主要分为以下几类[3-4]：基于电机模型的开环方法，基于非理想特性的方法，基于观测器的闭环方法等。其中，开环计算方法难以实现收敛，受系统参数影响较大；基于非理想特性的方法主要包括高频注入法、低频注入法，前者需要复杂的信号调理与解调，后者受转动惯量影响较大。而基于观测器的方法具有鲁棒性强等优点，本文对滑模观测器技术进行研究，并将其应用在永磁同步电机无位置传感器控制中。

然而，传统的滑模观测器存在抖振问题，导致估测出来的反电动势中存在谐波，采用低通滤波器滤除谐波时，又会造成转子转角滞后等问题[5]。针对上述问题，本文通过对开关函数、低通滤波器、转速提取环节进行改进，对反电动势进行二次卡尔曼滤波，实现对传统滑模观测器的优化，以削弱滑模观测器估测转速和转子位置的抖振。……