车载空调压缩机全速度无传感控制策略研究

孙 源，张元良，程绍珲

（大连理工大学机械工程学院，辽宁大连 116000）

0 引言

随着永磁材料性能的不断提高，永磁同步电机（Perma⁃nent Magnet Synchronous Motor,PMSM）由于具有运行效率高、结构简单、质量和体积较小、高功率密度的优点而被广泛应用在航天、工业等领域[1]。由于新能源汽车的空调压缩机大多数采用PMSM，在噪声、转矩和功率密度上要求较为严格。由于机械位置传感器会增加电机的整个结构尺寸和成本，同时易受到振动、温度、湿度等环境影响，造成位置传感器失灵。因此，目前无传感器控制是PMSM 的研究热点之一[2]。

目前，国内外提出了很多无传感控制方法，主要有两大类。一类是利用电机的凸极特性的估算，主要有低频信号注入法和高频信号注入法[3]，这类主要适用于电机低速和零速情况下估算转子位置；另一类是基于电机的基波数学模型的估算，主要有滑模观测、模型参考自适应观测等[4]，因为这类观测器根据反电动势的大小进行位置估算，转速低时反电动势较小，所以这类主要适用于电机中高速情况下。滑模观测器相较于其他几种观测器，具有对电机参数不敏感、系统鲁棒性强的优点，因此滑模观测是目前国内外的研究热点，但是传统的滑模观测具有高频抖振、相位延迟、估算精度低等缺点[5]。本文主要针对以上问题设计了基于PLL的自适应滑模观测器，改善了上述问题。对车载空调压缩机而言，由于在电机低速和零速下负载转矩较小，为降低工程复杂度，本文采用较为简单I/F启动的控制方法，通过预定位、加速、模式切换实现了全速度控制。……