一种基于闭环观测器高速SPMLSM无传感驱动系统位置估计改进新型算法.pdf

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1、第12期组合机床与自动化加工技术NO．122014年12月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueDec．2014文章编号：1001—2265(2014)12—0080—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．12．021一种基于闭环观测器高速SPMLSM无传感驱动系统位置估计改进新型算法木王桂荣，赵志洪(中国计量学院机电工程学院，杭州310018)摘要：针对贴片式永磁直线同步电机(SPMLSM)无传感驱动控制系统中精确提取位置信息这一问题，文章提出一种在隐极电机不进行物理改造的情况下，通过测量电机端电

2、压和端电流获得SPMLSM动子位置的一种新型改进方法。在建立SPMLSM三相静止坐标系电压模型上，通过派克变换，推导出其旋转坐标系(d—q轴)电压模型，在此基础上得到交轴电流微分方程后可求出电流微分；另外通过电流测量电路可得到实际的交轴电流微分，通过这两个电流微分的差值驱动一个闭环观测器，再对输出的磁极位置估计值偏差进行PI自适应处理，从而估计出电机的位置。仿真表明，该算法简便、易于实现，并能够在高速时准确地估计出电机的位置信息。关键词：SPMLSM；无传感；位置观测器中图分类号：TH165：TG65文献标识码：AAPosition-estimatedAlgorithmofSPMLSMSe

3、nsorlessdriveSysteminIIigll-SpeedBasedonClosed-LoopObserverWANGGui—rong，ZHAOZhi—hong(CollegeofMechanical&ElectricalEngineering，ChinaJiliangUniversity，Hangzhou310018，China)Abstract：It’Sthekeythatestimatethepolepositionaccuratelytoachievehighperformanceforclosed—loopcontrolsystemintheSPMLSMsensorles

4、sdrivesystem．ThisarticlepresentsasimplemethodtoachievetheSPMLSMpositionbymeasurethemotorterminalvoltageandcurrentinthecaseofsalientpolemotorwith—outphysicalmodification．Basedonthethree—phasestationarycoordinatesystemofSPMLSMvoltagemodel，resultingincross—axiscurrentdifferentialequationsfromitsrotat

5、ingcoordinatesystem(d-gaxis)voltagemod—elthroughbyParkertransformed．Ontheotherhand，gettheactualalternatingaxiscurrentbycurrentmeasur-ingcircuit．Bydrivingaclosed—loopobserverthroughdifferencebetweenthetwocurrentdifferentialtoprocessthedifferenceofmagneticpolopositionbyPIalgorithm，thenestimatethepos

6、itionofthemotor．Thesimulationresultsshowthatthealgorithmissimplewhichcanbeeasilyimplementedandestimatesthepositionofthemo—torduringthehigh—speed．Keywords：SPMLSM；sensorless；position—observer的问题：0引言(1)高精度的物理传感器一般价格昂贵，使整个在现代生产中，由于直线电机进给系统取消了传驱动系统的使用成本增加；统的“旋转电机+滚珠螺杆副”组合形态，把系统的传(2)位置传感器的性能容易受到高温、潮湿、振动

7、动链的长度缩短为零；因此永磁直线同步电机驱动系等恶劣环境的影响，即让驱动系统的运行可靠性降低；统以高速，大行程、高精密、快响应等特点，在高速、高(3)物理传感器的加入使直线电机的动子(初级)精密机械加工生产中得到了广泛的应用J。运动惯量增加。并扩大了整个驱动系统的尺寸引。通常永磁直线同步电机驱动系统的速度和位置信为了解决加入物理传感器所带来的问题，许多科号是通过物理传感器进行获取的，比较常用的物理传研人士随即展开了永磁直