基于改进PSO与广义五阶CKF算法的PMSM无传感器控制

张荣芸， 郑常胜， 时培成， 赵林峰， 龚长富， 周成龙

(1.安徽工程大学 机械与汽车工程学院，安徽 芜湖 241000；2.安徽工程大学 汽车新技术安徽省工程技术中心，安徽 芜湖 241000； 3.合肥工业大学 汽车与交通工程学院，合肥 230009；4.安徽工程大学 高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室，安徽 芜湖 241000)

0 引 言

永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor，PMSM)因具有优良的控制性能而广泛应用于汽车的自动化控制中。然而，其精确控制所需转子转速和位置信号一般由传感器获得。传感器的使用使电机具有结构复杂、可靠性低、成本高和维护难等不足，限制了其应用范围，降低了其系统鲁棒性。因此，无传感器控制技术成为了现代电机控制技术的一个重要研究方向。

随着高性能数字信号处理技术的飞速发展，许多学者对PMSM转速估计进行了广泛研究。在零速或低速条件下，常用高频注入法[1]对电机转速进行估计，但该方法需基于电机的凸极效应，且在中高速运转时存在高频噪声，估计精度较低。而在中高速条件下，常用基于模型的观测器法来对电机转速进行估计[2-3]。观测器方法通过建立反电动势或磁链观测器，获得转子位置与转速信息，但在模型搭建的过程中需要对电流信号进行微分，这会使噪声信号放大，因此需要加入滤波环节，增加了算法的设计和调试工作。虽然，滑模观测器法有良好的动态性能，但开关函数的存在带来了系统抖振问题，影响了估计的精度。另外，还有扩展卡尔曼滤……