基于自適應(yīng)滑模觀測器的五相永磁同步電機無位置傳感器控制
本文選題:五相永磁同步電機 + 無位置傳感器控制; 參考:《西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報》2016年06期
【摘要】:由于三次諧波的影響,三相永磁同步電機的無位置傳感器控制方法無法直接應(yīng)用于五相永磁同步電機無位置傳感器控制。在考慮三次諧波電壓和電流的條件下,提出一種基于自適應(yīng)滑模觀測器的五相永磁同步電機無位置傳感器控制方法。該方法首先利用帶三次諧波的五相永磁同步電機模型設(shè)計了滑模觀測器,并用sigmoid函數(shù)代替一般滑模觀測器常用的符號函數(shù)作為觀測器的開關(guān)函數(shù),以減小滑模抖動并獲得更為準(zhǔn)確的反電勢當(dāng)量信號。其次設(shè)計了反電勢自適應(yīng)觀測器以估計電機轉(zhuǎn)速和位置信號,消除了常規(guī)無位置傳感器控制系統(tǒng)中所必需的低通濾波器和相位補償單元,提高了轉(zhuǎn)速和位置信號的估計精度。此外,利用李雅普諾夫準(zhǔn)則,證明了所設(shè)計的滑模觀測器和反電勢自適應(yīng)觀測器的穩(wěn)定性,并利用Matlab/Simulink進行了仿真實驗。仿真結(jié)果顯示,與常規(guī)滑模觀測器相比,所提出的自適應(yīng)滑模觀測器在五相永磁同步電機無位置傳感器控制系統(tǒng)中抖動更小,轉(zhuǎn)速和位置估計誤差更小,反電勢估計更為準(zhǔn)確,具有較強的魯棒性。
[Abstract]:Due to the influence of the third harmonic, the sensorless control method of the three-phase permanent magnet synchronous motor can not be directly applied to the sensorless control of the five-phase permanent magnet synchronous motor. Considering the third harmonic voltage and current, a sensorless control method for five-phase permanent magnet synchronous motor based on adaptive sliding mode observer is proposed. In this method, the sliding mode observer is designed by using the five-phase permanent magnet synchronous motor model with third harmonic, and the sigmoid function is used to replace the common symbol function of the sliding mode observer as the switching function of the observer. In order to reduce sliding mode jitter and obtain more accurate reverse EMF equivalent signal. Secondly, the inverse EMF adaptive observer is designed to estimate the motor speed and position signal, which eliminates the low pass filter and phase compensation unit necessary in the conventional sensorless control system, and improves the accuracy of the speed and position signal estimation. In addition, the stability of the designed sliding mode observer and the adaptive anti-EMF observer is proved by using Lyapunov criterion, and the simulation experiment is carried out with Matlab/Simulink. The simulation results show that compared with the conventional sliding mode observer, the proposed adaptive sliding mode observer is more accurate than the conventional sliding mode observer in the sensorless control system of the five-phase permanent magnet synchronous motor (PMSM) with less jitter, less error in speed and position estimation, and more accurate estimation of the back EMF. It has strong robustness.
【作者單位】: 西北工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51507143) 陜西省工業(yè)科技攻關(guān)項目(2015GYT090)資助
【分類號】:TM341
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,本文編號:1853022
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