基于改进型滑模观测器的PMSM无位置控制

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1、第45卷第4期2013年8月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics&Astronautics基于改进型滑模观测器的PMSM无位置控制刘舁1’2卢广山1’3徐瑜1刘闯V01．45No．4Aug．2013(1．南京航空航天大学自动化学院，南京，210016；2．中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，洛阳，471009；3．中国航空工业集团公司航空电子系统公司，北京，100028)摘要：为了实现永磁同步电机的高性能无位置控制，针对传统滑模观测器算法抖振现象剧烈、收

2、敛速度慢、稳态精度不高的特点，提出了一种基于饱和函数趋近律的改进型滑模观测器无位置算法。由饱和函数取代传统的开关函数，并结合相应的滤波环节、补偿环节，提高了观测器的准确性和鲁棒性，为实现永磁同步电机的无位置矢量控制提供了条件。在实际系统中采用线性逼近的方法模拟饱和函数。相关的仿真和实验证明了该方法比传统滑模观测器具有更好的性能。关键词：永磁同步电机；滑模观测器；无位置控制；趋近律中图分类号：TM351文献标志码：A文章编号：1005—2615(2013)04一0474一05SensorlessControlofPerm

3、anentMagnetonImproVedSliding-ModSynchronousMotorBasedeObserverLi“S^P行g1¨，LMG“n行gs^口竹1¨，X“Ykl，LiMC^甜口行g1(1．CollegeofAutomationEngineering，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China2．LuoyangResearchInstituteofElectro．0pticalEquipmentofAVIC，Lu

4、oyang，471009，China；3．CompanyofAviationElectronicSystem，AviationIndustryCorporation，Beijing，100028，China)Abstract：Inordertorealizethepermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)sensorlesscontrolwithhighperformance，whichcannotbereachedbyconventionalsliding—modeobserVeral

5、gorithmwithde—fectsofviolentchatteringphenomena，slowconvergencespeedandrelativelylowsteadystateaccuracy，animprovedsliding—modeobserveralgorithmusingthesaturatedfunctionasreachinglawisputfor—ward．Byusingsaturatedfunctioninsteadoftraditionalswitchfunction，andcombi

6、nedwiththecorre—spondingfilterlinkandcompensationlink，theaccuracyandtherobustnessoftheobserVeraregreatlyimproved．Asaresult，thisalgorithmprovidesconditionsfortherealizationofPMSlvIspacevectorsen—sorlesscontr01．Intheactualsystem，linearapproximationmethodisusedtosi

7、mulatesaturatedfunc—tion．Relatedsimulationandexperimentprovethatthismethodprovidesbetterperformancethanthetraditionalsliding—modeobserver．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)；sliding—modeobserVer；sensorlesscontrol；reachinglaw机载光电跟踪系统是一种典型的机电伺服系统，它要求实现对

8、目标的大范围搜索和跟踪。永磁同步电动机(Permanentmagnetsynchronousmo—tor，PMSM)由永磁体产生气隙磁通，不需要外部励磁，可获得极高的功率密度以及转矩／惯量比，结合矢量控制算法可获得高效率的控制[1]。因此，永磁电机的这种优势使其在光电跟踪系统中具有广泛的应用。永磁同步电机的控制需要检测的转子位置信