基于模糊微分積分滑模的無速度傳感器永磁同步電機運行研究

摘要：為研究永磁同步電機（PMSM）在無速度傳感器工況下的速度跟蹤估計，利用自適應模糊微分積分滑模魯棒性強的優(yōu)點，提出了在自適應模糊微分積分滑模條件下采用旋轉(zhuǎn)高頻電壓注入法對電機轉(zhuǎn)速估計的無速度傳感器控制方案。仿真結(jié)果表明，采用高頻注入法的自適應模糊微分積分滑?？刂葡到y(tǒng)在高、低速工況下動態(tài)響應快速，并具有較好的魯棒性，能夠?qū)崿F(xiàn)速度跟蹤估計。

關(guān)鍵詞：永磁同步電機；自適應模糊微分積分滑?？刂?；旋轉(zhuǎn)高頻電壓注入法；無速度傳感器

引言

內(nèi)埋式PMSM因其功率因數(shù)高、功率密度高及過載能力強而應用廣泛，其無速度傳感器矢量控制技術(shù)已成為研究的熱點。目前已經(jīng)提出多種轉(zhuǎn)速估計方法，如卡爾曼濾波器法、模型參考自適應法和旋轉(zhuǎn)高頻電壓注入法等。高頻電壓注入法主要應用于凸極率較大的PMSM轉(zhuǎn)子位置檢測，該法易于調(diào)試和實現(xiàn)，兼具良好的抗干擾性和穩(wěn)定性。

PMSM矢量控制系統(tǒng)的速度閉環(huán)通常采用常規(guī)PI控制器，其抗干擾性和抗參數(shù)攝動能力不夠理想，難以獲得滿意的動態(tài)性能。對此，本文設計了自適應模糊微分積分滑?？刂破鳎瑫r基于旋轉(zhuǎn)高頻電壓注入法的無速度傳感技術(shù)對PMSM進行矢量控制。仿真結(jié)果表明系統(tǒng)響應快速，抗負載擾動性能佳，魯棒性強。

1.自適應模糊微分積分滑?？刂破髟O計

2. 仿真結(jié)果及分析

3. 結(jié)語

本文設計了自適應模糊微分積分速度閉環(huán)滑?？刂破?，并采用基于旋轉(zhuǎn)高頻電壓注入法的無速度傳感器技術(shù)對PMSM進行矢量控制。由仿真結(jié)果知，PMSM轉(zhuǎn)子響應快速，具有良好的動態(tài)特性；且對內(nèi)部參數(shù)攝動、外部干擾等具有良好的自適應性。

基金項目：國家自然科學基金資助項目（61203113）