基于全阶自适应的PMSM无速度传感器抗扰控制

贾超广，肖海霞

(1.郑州升达经贸管理学院信息工程学院，河南 郑州 451191；2.河南工程学院，河南 郑州 451191)

在高性能永磁同步电机控制系统中，准确地获取电机转子位置和转速信息是系统稳定运行的关键因素。转子位置和转速信息一般是通过机械式传感器测量得到的，但机械式传感器由于存在成本较高、安装相对复杂、维护困难、增大系统体积、降低系统可靠性等缺点，极大地限制了其应用场合[1－2]。为了解决上述问题，通常采用无速度传感器控制技术来获得电机转子位置和转速，该技术具有适应性强、适用范围广、节约成本、易于维护等优点。

目前，常见的无速度传感器控制有卡尔曼滤波器法、模型参考自适应[3]、人工智能算法、全阶自适应观测器[4－7]等。卡尔曼滤波器法对硬件有较高的要求，不易实现；模型参考自适应法对系统参数依赖过大，鲁棒性较差；人工智能算法虽然不依赖于电机模型参数，但是其算法复杂，硬件实现有一定难度；全阶自适应观测器具有结构简单、易于实现、便于计算、通用性强等优点而受到广泛关注。但该方法对外部负载变化较为敏感，当负载发生突变时，存在转速跌落过大，恢复时间过长的问题，进而影响控制系统的性能。针对这一问题，本文提出了一种基于全阶自适应的永磁同步电机无速度传感器抗扰控制方法，有效地抑制了负载突变对控制系统性能的影响。

1 全阶自适应观测器设计

永磁同步电机(permanent-magnet synchronous motor，PMSM)在旋转坐标轴下数学模型为: