為提高永磁同步電動機中高速運行下無傳感器控制的精度和穩(wěn)定性,提出一種帶有負(fù)載擾動補償?shù)腜MSM無傳感器控制策略。利用擴(kuò)張觀測器與鎖相環(huán)結(jié)合對電機轉(zhuǎn)速進(jìn)行估計,為解決擴(kuò)張觀測器抗負(fù)載擾動性能差的問題,設(shè)計一個擾動觀測器來估計負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小,引入中間變量,避免了狀態(tài)量的直接微分運算,最終將估計的負(fù)載轉(zhuǎn)矩值轉(zhuǎn)換成交軸電流對控制系統(tǒng)進(jìn)行前饋補償,從而減小電流脈動。在Simulink仿真環(huán)境下對所提出方法與經(jīng)典滑模觀測器方法進(jìn)行比較,實驗結(jié)果表明,所提方法可以大大提高電機轉(zhuǎn)速的估算精度,改善系統(tǒng)動靜態(tài)性能,減小負(fù)載擾動對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。

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【部分圖文】：

圖1擴(kuò)張觀測器結(jié)構(gòu)圖

式中,^Eα、^Eβ即為靜止坐標(biāo)系下估計的反電動勢值。根據(jù)式(8)～式(10)設(shè)計ESO結(jié)構(gòu)如圖1所示。因^Eα、^Eβ中含有位置角θe,若直接利用兩式相除來計算轉(zhuǎn)子位置,會受高頻雜波信號的影響,且加入濾波器也會改變系統(tǒng)的帶寬,因此本文提出使用鎖相....

圖2負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測器框圖

式中,^ΤL為負(fù)載轉(zhuǎn)矩估計值。利用李雅普諾夫方法證明所提觀測器的穩(wěn)定性,根據(jù)式(15)寫出負(fù)載擾動觀測器的誤差方程:

圖3基于ESO+DO的PMSM矢量控制結(jié)構(gòu)圖

為對所提方法的正確性進(jìn)行驗證,本文在Simulink平臺下,構(gòu)建基于ESO+DO方法下的PMSM矢量控制仿真模型,具體框圖如圖3所示。仿真結(jié)果與傳統(tǒng)SMO方法進(jìn)行比較,并詳細(xì)分析了兩種方法下的電機動態(tài)及穩(wěn)態(tài)性能,仿真條件及參數(shù)如表1所示。設(shè)置電動機在空載下進(jìn)行啟動,設(shè)定運行速度為....

圖4SMO方法下估計反電動勢

圖4和圖5分別為傳統(tǒng)SMO和ESO+DO兩種方法下得到的反電動勢波形,從圖中可以看出傳統(tǒng)SMO方法下得到的波形有較大的脈動,而ESO+DO方法得到的波形非常光滑,正弦度也很好,說明本文提出的方法對反電動勢的估計有非常好的效果。圖5ESO+DO方法下估計反電動勢

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