基于mras的永磁同步电机无速度传感器

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1、2007年4月电工技术学报Vol.22No.4第22卷第4期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYApr.2007基于MRAS的永磁同步电机无速度传感器齐放邓智泉仇志坚王晓琳（南京航空航天大学自动化学院210016南京）摘要研究了一种基于矢量控制的模型参考自适应永磁同步电机无速度传感器方案。该方案仅利用q轴的估算电流与实际电流之差作为误差信号，将误差信号送入PI调节器进行调节后得到估计转速。本文对该方案进行了仿真和实验比较，结果表明本文提出的方案在高低速均能准确检测到转子的位置和

2、速度，具有良好的动静态运行性能。关键词：永磁同步电机模型参考自适应无速度传感器速度辨识中图分类号：TM341SensorlessTechnologyofPermanentMagnetSynchronousMotorsBasedonMRASQiFangDengZhiquanQiuZhijianWangXiaolin（NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsNanjing210016China）AbstractInthispaper,aamendedmethodofestimat

3、ingtherotorspeedaboutmodelreferenceadaptivesystem(MRAS)onthebasisofvetorcontrolisputforward.Itonlyneedstheerrorsignalbetweenqaxisestimatedcurrentandqaxisactualcurrent.ThenestimatedspeedisgainedbyusingPIregulatorwhichadjustederrorsignal.Comparativestudyofsimulationa

4、ndexperimentbetweenthisnovelsensorlessschemeandtheschemeinreferenceliteraturearepresentedinthispaper.Theresultsshowthatthisnovelmethodiscapableofpreciseestimatingtherotorpositionandspeedundertheconditionofhighorlowspeed.Italsopossessesgoodperformanceofstaticanddyna

5、mic.Keywords：Permanentmagnetsynchronousmotor,MRAS,sensorless,speedestimate献[1]采用了基于电机的精确模型法，该方法计算简1引言单，动态响应快，但是这种方法中速度计算严重依为了实现永磁同步电机（PMSM）高精态、高赖于电机的参数，没有误差校正环节，因而难以保动态性能的速度和位置控制，一般是通过机械式传证调速系统抗干扰性，甚至可能出现不稳定的情况；感器来测量转子的速度和位置。但机械式传感器的文献[2-3]采用了凸极跟踪法（电机的非理想特性），使用，增加了

6、电机的成本、尺寸和重量，并且安装该方法可应用于较宽的速度范围甚至在低速也可取上也存在同心度问题，如果安装不当会严重影响到得较好的效果，但是速度的估计比较依赖电机的凸电机的稳定运行。同时这种传感器对使用环境有着极效应；文献[4-5]分别采用了卡尔曼滤波器法（观严格要求，电磁干扰、温度、湿度、振动对它的测测器法）和神经网络法（智能控制法）来估计电机量精度都有影响。研究无位置/速度传感器减小了电转速，它们的估算方法相对来讲比较复杂，使得结机的体积，降低了它的成本，有利于它向高速和超构的调节和参数的设计都比较困难。文献[6-11]则

7、基高速化发展并且在恶劣环境下也能稳定运行。于模型参考自适应法，它保证了参数估计的渐近收目前，在无传感器PMSM矢量控制中已经提出敛性，算法不太复杂，抗干扰性能好。了许多方法来估计电机转子的位置和速度[1-11]。文本文在文献[10]的基础上研究了一种基于矢量控制的MRAS的速度辨识方案，它只利用q轴的估台达电力电子科教发展基金资助项目。算电流与实际电流之差作为误差信号，经过PI调节收稿日期2006-04-25改稿日期2006-10-1154电工技术学报2007年4月器得到估计转速，结构简单，容易实现，实验结果−1①线性环节传

8、递阵Gs()=−DsIA(m)为严格正实，验证了本文所提出方法的有效性和可行性。这容易证明；②非线性时变环节满足Popov积分不等式，需要选择合适的参数自适应律来满足。2基于MRAS的速度估计方案t1T2∀t1≥0,(0,)ηtv1=∫ωdt≥−γo永磁同步电机在旋转坐标系下的定子电流数学