基于高阶滑模方法的永磁同步电机控制系统研究

王致诚，孟建军

（1.兰州交通大学 机电工程学院，兰州 730070；2.兰州交通大学 机电技术研究所，兰州 730070；3.甘肃省物流及运输装备信息化工程技术研究中心，兰州 730070）

0 引言

永磁同步电机（permanent magnet synchronous motor，PMSM）因其优异的性能被广泛应用于对驱动器的高精度和高效率场合，高精度的PMSM控制系统需要使用转子位置信息，通常的方法是在转子转轴安装轴式传感器来获得位置信息。但由于有传感器的使用增加了整个系统的成本、增大了装机的体积并且容易受外界的影响，因此，研究人员提出一种结构简单、易于维护、体积较小、成本低廉的无传感器技术永磁同步电机矢量控制调速系统，控制系统的特征在于对转子位置和转速进行估计，并根据已有的估计值进行调速，之后对状态估计的精确度以及动态响应速度进行分析，最终可以得出该控制系统的调速能力。一般，无线传感器的控制技术是利用电机的电流、电压或磁链信息计算出转子的速度和角位置，无传感器控制大致可以分为2种技术[1]，信号注入法（也称凸极效应法）和基波激励法：1）应用于凸极式永磁同步电机的信号注入法，该方法利用电动机的空间凸极效应[2～5]，其特点在于定子电感值依赖于转子位置，因此，可以从电感变化量中提取转子位置信息，为了测试电感变化量，需要从逆变器中向电机中注入适当的测试信号，使用这种方法可应用于较宽的速度范围，并且在低速时也可以得到良好动态性能。2）利用……