带前馈解耦的PMSM 滑模观测器控制研究

彭臣，张振东

（200093 上海市 上海理工大学 机械工程学院）

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为了解决燃油汽车带来的环境污染问题，纯电动汽车在国内外得到迅速发展。电机作为电动汽车重要的驱动装置，使得汽车的动力性与电机系统的性能关系密切。永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）作为电动汽车常用的电机之一，其在结构和性能上表现出许多优点[1]。为了提高汽车的驱动性能，有关PMSM系统的控制显得尤为重要。通常情况下，在PMSM 的矢量控制系统中使用传感器来获取位置等参数信息，但是这样不但经济性差，对硬件有较强的依赖性，而且还会降低驱动系统的可靠性，同时对其安装、运行环境也有比较严格的要求[2-3]。因此，为了解决这个问题，无位置传感器控制技术逐渐成为三相PMSM 主流控制方法，并且对转子位置和速度估算的控制算法也成为众多学者研究的对象。目前，三相PMSM 无位置传感控制技术主要可以分为2 类：一类是利用基波数学模型中与转速有关的量（如产生的感应电动势）来获取位置信息。由于在转速为零或者速度极小的情况下，信号会失真，提取困难，所以，这类方法主要用于中、高速状态下电机转子位置估计[4-7]；另一类是利用电机凸极率特性注入高频信号来获取位置信息，此法能够满足零速和极低速状态下电机转子位置估计，主要算法类型有旋转和脉振两种方法[8-9]。

本文基于内置式三相PMSM 同步旋转坐标系下的数学模型，合理设计滑模观测器算法以识别电机相应……