基于滑模观测器的电动汽车用PMSM无位置传感器控制

沈静 王姣 沈琪 程航

摘  要：全球能源危机和环境污染问题的日趋严重无形之中推动了电动汽车的发展，其中电机控制是电动汽车研究中的核心技术之一。文章以PMSM作为电动汽车用驱动电机，首先对PMSM的矢量控制策略进行研究，其次利用滑模观测器算法实现PMSM无位置传感器的控制，解决传统机械传感器成本高、系统不可靠的问题，另外通过改进趋近律来解决传统滑模观测器抖振问题。最后利用Simulink进行仿真验证，为电动汽车电控技术的发展提供思路。

关键词：PMSM;无位置传感器控制;滑模观测器

中图分类号：TM341                   文献标识码：A文章编号：2096-4706（2021）16-0045-04

Position Sensorless Control of PMSM for Electric Vehicle Based on Sliding Mode Observer

SHEN Jing， WANG Jiao， SHEN Qi， CHENG Hang

（Yangzhou Polytechnic College， Yangzhou  225009， China）

Abstract： The increasingly serious global energy crisis and environmental pollution have imperceptibly promoted the development of electric vehicles， in which motor control is one of the core technologies in the research of electric vehicles. In this paper， PMSM is used as the driving motor of electric vehicle. Firstly， the vector control strategy of PMSM is studied. Secondly， the sliding mode observer algorithm is used to realize the position sensorless control of PMSM， which can solves the problems of high cost and unreliable system of traditional mechanical sensors. In addition， the buffeting problem of traditional sliding mode observer is solved by improving the reaching law. Finally， Simulink is used for simulation verification， which provides ideas for the development of electric vehicle electronic control technology.

Keywords： PMSM; position sensorless control; sliding mode observer

0  引  言

电动汽车以电力作为汽车的动力，不再使用汽油柴油等石油资源，可以大大缓解资源短缺和环境污染问题，电动汽车也因此成为当今汽车行业研制开发的热点。电机、电池和电控是电动汽车研究领域的三大核心技术。电动汽车行驶过程中需要应对频繁启动、加速爬坡、高低速行驶、减速停驶等多种工况，为了保证电动汽车始终处于安全稳定的状态，对电机驱动控制系统的研究和改进具有十分重要的现实意义。

PMSM因具有功率因数高、功耗小、结构简单、运行可靠等优点，而被广泛用作电动汽车的驱动电机，本文将具体研究以PMSM作为被控对象的电机控制系统。电动汽车中的PMSM控制系统需要根据转子位置的反馈信息来控制电机的转矩与转速，因此转子位置信息的获取对控制系统来说是必不可少的环节。……