基于滑模变结构MARS的PMSM速度观测器研究.pdf

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1、2013年3月机床与液压Mar．2013第41卷第5期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．41No．5DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．05．007基于滑模变结构MARS的PMSM速度观测器研究潘文英，屈百达，徐保国(江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室，江苏无锡214122)摘要：研究无速度传感器速度的辨识，利用永磁同步电机的定子磁链参考模型和可调模型，构造基于模型参考自适应控制的速度观测器。同时针对伺服系统中存在的参数变化、扰动等问题，提出一种新型的观测方法。运用滑模变结构控制来构造

2、转速估计自适应律，并引入Sigmoid函数来克服滑模控制引起的抖振。通过MATLAB／Simulink仿真，表明滑模变结构MARS速度观测器能够更好地实现速度的辨识。关键词：永磁同步电机；无速度传感器；模型参考自适应；滑模控制中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)5—026—4StudyonSpeedObserverforPermanentMagnetSynchronousServoMotorBasedonSlidingModeVariableStructureMRASPANWenying，QuBaid

3、a，XUBaoguo(KeyLaboratoryofAdvancedProcessControlforLightIndustry(MinistryofEducation)，JiangnanUniversity，WuxiJiangsu214122，China)Abstract：Forstudyingsensor]essspeedidentification，aspeedobserverwasconstructedbasedonthetheoryofmodelreferenceadaptivesystem(MRAS)bystatorfluxre

4、ferencemodelandrotorfluxadjustablemodelofpermanentmagnetsynchronousservomotor(PMSM)．Atthesametime，inviewoftheproblemexistedinservosystemincludingp啪mecvariationanddisturbance，anewob-servemethodwasproposed．Slidingmodevariablestructurecontrolwasusedtoconstructself-adaptationp

5、rincipleofrotatingspeed，andthesigmoidfunctionwasintroducedtoeliminatethecommonditheringofslidingmodecontro1．ByMATLAB／Simulinksimulation，itisprovedusingslidingmodevariablestructureMRASspeedobserver，speedidentificationCallbeeffectivelyrealized．Keywords：Permanentmanetsynchron

6、ousmotor；Speedsensorless；Modelreferenceadaptivesystem；Slidingmodecontrol永磁同步电机是交流伺服电机的一种，具有高转于电机参数的准确性。文献[2]提出了一种高频注矩惯性比、高能量密度、高效率等优点，在航空、航入法的控制方法，通过给电机注入高频电流，并检测天、电动汽车、工业控制领域获得了越来越广泛的应电机电流的响应值来获取转子的速度信息，但只适用用。在伺服系统中，对速度的稳定精度提出较高要于低速无速度控制，对于无凸极效应的面装式PMSM求，能够实行速度的闭环控制。因此速度检

7、测元件的控制效果不是很好。文献[3]研究了扩展卡尔曼滤正确选择和构成速度负反馈控制的电路形式十分重波器估算方法，尽管采用该方法能获得较准确的转子要。高精度、高分辨率的速度传感器(例如光电编码速度，但仍然存在模型复杂、计算量大等不足。器等)价格昂贵，不仅提高了伺服系统的成本，还限目前，模型参考自适应法以其算法不太复杂、抗制了伺服驱动装置在恶劣环境下的应用。运用无速度干扰性能好、能保证参数估计的渐进收敛性、稳态精传感器控制技术，通过各种速度观测方法在线估计电度较高等优点而颇受重视，已经应用在无传感器动机的速度，从而省去传感器，已成为一个研究热点

8、。PMSM矢量控制中。但只有解决高性能伺服系统中的近年来，国内外学者就如何辨识电机的转速做了参数变化、扰动等控制问题，才能进一步提高系统的大量的研究工作，提出了许多种方法，如直接