永磁同步电机新型降阶磁链观测器设计

毕长飞

（辽宁地质工程职业学院机电系，辽宁 丹东 118008）

1 引言

针对目前比较常用的永磁同步电机（Permanentmagnetsynchronousmotor，PMSM）矢量控制而言，为了获得较好的PMSM驱动系统调速性能和动态品质，转子位置信息的准确获得必不可少。然而，传统的机械位置传感器的安装会导致系统安装成本的增加和尺寸的增大[1-2]。无位置传感器技术的出现和发展可以说在一定程度上解决了机械传感器所存在的缺点，伴随着现代制造工艺的不断提高和PMSM优越性能，PMSM应用场合也愈来愈多，因此设计一种高性能无传感器控制技术显得尤为重要。

虽然无传感器控制技术近年来得到了快速的发展，但目前诸多控制算法仍然是基于PMSM的基波数学模型中与转速和位置信息有关的变量，并采用不同的观测器方法在线实时估计，为矢量控制提供所需要的位置信息和转速信息。文献[3-5]采用模型参考自适应算法进行转子位置估计，该方法估计精度的核心是估计位置偏差的准确性，虽然数学模型是精确的，但估计精度仍然要受电机参数变化的影响，同时要受电流检测精度的影响。文献[6-8]采用滑模观测器方法进行转子位置在线估计，然而采用滑模观测器得到的估计变量中含有高频的切换信号，虽然可采用低通滤波进行处理，但通常会引起相位的滞后。文献[9-10]采用磁链积分法，计算简单动态响应快，但该方法存在直流偏移问题，且没有误差校正环节。文献[11]采用全阶Luenberger观测器设计无传感器控制算法，计算量大且不容易实现。……