基于全階滑模觀測器的IPMSM無位置傳感器控制策略研究.pdf

1、內(nèi)置式永磁同步電機具有效率高、調(diào)速性能好、功率密度大、易于弱磁擴速等優(yōu)勢,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、航天、交通和家用電器等各個傳動領(lǐng)域。無位置傳感器技術(shù)能夠有效降低系統(tǒng)成本、提高系統(tǒng)可靠性,研究控制精度高、調(diào)速范圍寬及魯棒性強的無位置傳感器永磁同步電機控制系統(tǒng)具有重要意義。本文主要針對適用于中高速的滑模觀測器方法和靜止狀態(tài)下轉(zhuǎn)子初始位置檢測方法進行研究。
　　研究一種基于擴展反電動勢模型的內(nèi)置式永磁同步電機全階滑模觀測器,該觀測器以定子

2、電流和擴展反電動勢為狀態(tài)變量,可以提高系統(tǒng)魯棒性和動態(tài)觀測性能。首先引出內(nèi)置式永磁同步電機擴展反電動勢概念,使得轉(zhuǎn)子位置信息從電感矩陣中解耦,并在兩相靜止坐標系下建立以定子電流、擴展反電動勢為狀態(tài)變量的全階狀態(tài)方程,進而構(gòu)造全階滑模觀測器,并提出一種簡化的滑模增益設(shè)計方法。采用正交鎖相環(huán)通過擴展反電動勢觀測值跟蹤轉(zhuǎn)子位置信息,有效提高了觀測器對高頻噪聲的抗擾能力。
　　研究一種基于復(fù)合信號注入法的靜止狀態(tài)下轉(zhuǎn)子初始位置檢測方法。在

3、建立內(nèi)置式永磁同步電機高頻數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,采用脈振高頻電壓信號注入方式估計轉(zhuǎn)子磁極位置,在觀測軸系直軸注入高頻電壓信號,通過對測量軸系(滯后觀測軸系電角度)高頻激勵電流進行信號處理獲得轉(zhuǎn)子磁極位置。然后,根據(jù)定子鐵心飽和非線性磁化特性,采用脈沖電壓信號注入法檢測轉(zhuǎn)子磁極極性,即向轉(zhuǎn)子磁極位置初判值方向及其負方向注入脈沖電壓矢量,通過比較所激勵電流幅值判斷轉(zhuǎn)子磁極極性。
　　最后,在理論分析的基礎(chǔ)上實現(xiàn)無位置傳感器永磁同步電機矢量