基于滑模观测器的永磁电机转速辨识方法研究

设计了一种新型的基于滑模速度磁链自适应观测器的永磁电机转速辨识矢量控制系统,在表贴式永磁电机d-q坐标模型的基础上设计滑模自适应状态观测器来估算电机转速,以电机本身作为参考模型,利用它与电流观测器的误差构造滑模超平面,得到电流观测器的收敛条件。运用Lyapunov稳定性理论,构造Lyapunov函数,推导出转子速度自适应辨识率与定子常数辨识率,将辨识速度作为反馈输入设计无速度传感器矢量控制系统,同时可克服电阻不确定性的影响。仿真结果表明,提出的速度辨识方法具有较强的鲁棒性和较高的动静态性能,证明了控制策略的正确性与有效性。

考虑定子电阻鲁棒性的永磁同步电机速度辨识方案

针对具有定子电阻不确定性的永磁同步电机模型,设计了一种具有定子电阻鲁棒性的自适应观测器,并结合Lyapunov方法推导出转子速度自适应辨识率,同时运用线性矩阵不等式(LMI)求解二次稳定性条件的方法来获得观测器的增益矩阵。仿真结果表明,该自适应观测器在全速范围内能很好地抑制定子电阻不确定性对速度辨识的影响,具有很强的鲁棒性。

基于鲁棒二次稳定性理论的状态观测器增益矩阵求法

针对具有定子电阻不确定参数的电机模型,设计了全阶自适应状态观测器,运用具有定子电阻参数不确定系统的二次稳定性理论,推导出转子速度的自适应辨识率,同时将定子电阻和速度视作不确定参数,利用LMI工具箱中求解不确定参数系统二次稳定性的方法,得到状态观测器的增益矩阵来保证整个系统在全速度范围内的稳定运行。此方法计算量小,易满足实时性控制要求。仿真结果表明,基于鲁棒二次稳定性理论求出状态观测器增益矩阵能保证系统在全速度范围内的稳定运行,并且可抑制定子电阻不确定性对速度辨识的影响,具有很好的鲁棒性能。

基于转矩方程的感应电机转速自适应辨识方法

速度辨识是无速度传感器直接转矩控制的核心问题。提出了一种利用电机状态方程和转矩方程直接推导出的新型速度自适应辨识方法,与以往的利用观测器稳定性理论推导出的速度辨识方法相比,能大大降低了转矩脉动对速度辨识的影响,提高了辨识精度与观测器的稳定性。此外,利用Lyapunov稳定性理论,构造新的Lyapunov函数,从理论上严格证明磁链观测器在全速范围内的稳定性,尤其是保证系统在低速度范围内的稳定运行。研究结果表明:基于电机转矩方程推导出的速度辨识方法具有很高的辨识精度且系统在全速范围内都可以获得良好的动静态性能。