改进滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制

基于永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)无位置传感器控制系统中的传统SMO(sliding mode observer)算法在转速及转子位置估算中存在较大抖振及系统鲁棒性较差问题,提出了一种滑模增益自适应的混合变指数幂次趋近律,以双曲正切函数代替开关函数,采用积分滑模面取代传统滑模面以消除定子电阻的影响。针对传统SMO反电势估计值中运用固定频率低通滤波器(low pass filter,LPF)滤除谐波时截止频率无法精确设置而引起一些低次谐波无法滤除,将转速信息引入LPF截止频率中构成变截止频率LPF,并将滤波后的反电动势观测值引入高阶锁相环(high order phase-locked loop,HOPLL),通过附加状态变量的引入,可改善转速及转子位置的观测性能。最后基于MATLAB/Simulink进行仿真实验,其中在转速及转矩突变工况下转速脉动分别降低了80%和37.2%,表明了所设计算法的有效性。

基于自适应二阶广义积分器的PMSM无传感器控制

为抑制基于传统高频脉振电压注入算法的永磁同步电机无传感器控制系统中由于滤波器的叠加使用导致的滤波延迟及观测精度较低等问题,提出一种自适应广义二阶积分器(adaptive second-order generalized intergrator, ASOGI),将转速引入特征频率及比例系数中,动态调整系统带宽及选频性能,并将其分别应用于高频响应电流的提取及二倍高频分量滤波,取代带通滤波器(band-pass filter, BPF)和低通滤波器(low-pass filter, LPF),此外,提出一种改进锁相环(phase-locked loop, PLL)算法,基于SOGI提取谐波幅值并消除观测环中注入电压幅频及电机参数的影响。最后运用MATLAB/Simulink进行仿真实验,其中在转速转矩突变时的转速及转矩脉动分别降低了50%和60%,表明了该方法可有效改善系统动态响应及观测精度。