PMSM变结构MRAS无位置传感器控制研究.pdf

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1、第33卷第11期机电工程Vol．33No．112016年11月JournalofMechanical＆ElectricalEngineeringNov．2016DOI:10．3969/j．issn．1001－4551．2016．11．023PMSM变结构MＲAS无位置传感器*控制研究11*12周佳华，贾洪平，张鹏，胡挜喆(1．江苏大学电气信息工程学院，江苏镇江，212013;2．中国矿业大学电气工程学院，江苏徐州，221000)摘要:针对永磁同步电机低速无感运行时系统抖震以及估计转速不准确的问题，将变结构模型参考自适应观测器(SM-MＲAS)应用到永磁同步

2、电机无传感器控制中。开展了模型参考自适应观测器的基本原理分析，提出了用连续函数替代传统滑模变结构控制中的开关函数，给出了滑模面和自适应率的设计方法以及优化后的SM-MＲAS转速辨识算法的框图，并对该算法的稳定性进行了严格的数学论证。在Matlab软件平台进行了仿真实验。研究结果表明，改进后的变结构模型参考自适应转速辨识算法有效消除了电机在低速时由于频繁开关而造成的系统震荡，避免了电机参数对算法的影响，在很宽的调速范围内都有良好的稳定性能。关键词:永磁同步电机;滑模变结构;模型参考自适应观测器;无位置传感器中图分类号:TM301;TH39文献标志码:A文章编

3、号:1001－4551(2016)11－1410－05VariablestructureMＲASforPMSMsensor-lesscontrol111ZHOUJia-hua，JIAHong-ping，ZHANGPeng，HUYa-zhe(1．SchoolofElectricalandInformationEngineering，JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China;2．SchoolofElectricalEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou

4、221000，China)Abstract:Aimingattheproblemofsystemshockandinaccurateestimatingspeedinalow-speedPMSMsensor-lesscontrol，themodelrefer-enceadaptionobserverofvariablestructures(SM-MＲAS)wasinvestigatedtothePMSMsensor-lesscontrol．Amethodwhichusedacontinu-ousfunctiontoreplacetheswitchingfu

5、nctionintraditionalSM-MＲASwaspresented．Thedesignmethodofslidingsurfaceandadaptiveratewasalsopresented．AblockdiagramofoptimizedSM-MＲASalgorithmtoidentifymotorspeedwaspresentedwithrigorousmathproof．ThismethodwastestedontheMATLAB．Theresultsshowthatthemodelreferenceadaptionobserverofv

6、ariablestructureseffectivelyeliminatesthesystemshockcausesbyfrequentswitching，andtheinterferencefrommotorparameter．Italsohasagoodstabilityoverawidespeedrange．Keywords:PMSM;variablestructure;MＲAS;speedsensor-less位置，但是高分辨率的位置传感器价值昂贵，且无法应0引言用于恶劣环境，因此无传感器控制近年来成为国内外学者研究的重点。由于永磁同步电机具有体积

7、小，效率高，转矩脉动目前，常用的无位置传感器检测算法主要包括高小，转速高的优点，其被广泛应用于大功率压缩机，鼓频信号注入法、滑模观测器算法、模型参考自适应算法风机，新能源电动汽车领域。为了实现高精度的转速以及扩展卡尔曼滤波算法。高频信号注入法要求电机闭环控制，一般使用机械式位置传感器测量电机转子收稿日期:2016－05－31基金项目:江苏大学高级人才启动基金资助项目(07JDG013)作者简介:周佳华(1990－)，男，江苏常州人，硕士研究生，主要从事永磁同步电机控制方案方面的研究．E-mail:497877583@qq．com通信联系人:贾洪平，男，副教

8、授，硕士生导师．E-mail:jiahongping5555@16