改进永磁同步电机无传感器快速启动方法

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1、第49卷第7期电力电子技术Vo1．49．No．72015年7月PowerElectronicsJuly2015改进的永磁同步电机无传感器快速启动方法王力，黄科元，黄守道，罗婉韵(湖南大学，国家电能变换与控制工程技术研究中心，湖南长沙410082)摘要：提出了一种基于滑模观测器的永磁同步电机(PMSM)无位置传感器快速启动控制策略。启动阶段采用电流闭环．速度开环中的(，．F)控制。速度上升到一定水平后切换成速度．电流双闭环控制。状态切换过程中，以滑模观测器估测的转子位置与给定坐标系位置的相位差为参考变量，对电机电流采用变斜率的方法进

2、行控制，使相位差趋于零，最终实现控制策略的快速平滑切换。对所提控制策略进行实验验证，证明了其有效性。关键词：永磁同步电机；滑模观测器；相位差中图分类号：TM351文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)07—0062—03ImprovedFastStart．upMethodofSensorlessofPermanentMagnetSynchronousMotorWANGLi。HUANGKe—yuan。HUANGShou—dao，LU0Wan．yun(Nat／ona／EngineeringResearchCentero

3、fEnergyConversionandControl，Changsha410082，China)Abstract：Afaststart—upstrategybasedonslidingmodeobserversensorlessofpermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)isproposed．I·Fstrategyofcurrentclosed-loop-velocityopen-loopisadoptedinstart-upstate，themotorwouldswitchtoastrateg

4、yofdouble-dosed—loopsofspeedandcurrentafterthespeedreachedatacertainleve1．Inordertomakesurethatthecontrolstrategyswitchedquicklyandsmoothly，areferencevariableismadeusingthephasediferencebetweentherotorthattheslidingmodeobserverestimatedandthegivencoordinate．Themotorcu

5、r-rentiscontrolledwithamethodofvariableslopeuntilthephasediferencetendedtozero．Experimentsarecarriedtoverifytheproposedcontrolstrategyandtheresultsshowtheefectivenessofthecontrolstrategy．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor；slidingmodeobserver；phasediferenceFounda

6、tionProject：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51377050)1引言机从，一F控制策略向双闭环控制策略的状态切换过程。为克服已有的基于电流固定斜率变化的切PMSM的无位置传感器控制是当前PMSM控换策略易造成电流脉动大的缺点，提出了一种新制研究的热点【”，实现无位置传感器控制的重点的基于电流变斜率变化的状态切换策略，在状态和难点是准确估测出电机转子位置。目前有多种切换过程中电流无冲击，实现快速平滑切换，满足无位置传感器算法来估测PMSM的转子位

7、置【】，实际应用要求。但都有不少缺点；文献【4]采用基于滑模观测器的方法，该算法简单，在工程中易实现，且对参数变2PMSM转子位置估测算法化和外部扰动鲁棒性强．所以基于滑模观测器的PMSM在静止两相坐标系下的数学模型为：PMSM无位置传感器控制策略得到了广泛运用。fdiddt=-RiJL+a／L—edL，．、滑模观测器在中高速段具有优良的性能，但【dia／dt=-R+uJL-ejL、在低速段不能准确观测电机转子位置。为克服该式中：，i8，‰，，e，e分别为ot，卢坐标系下轴，轴的缺点．在电机启动阶段采用，．F半闭环控制策略[51，

8、定子电流、电压和反电动势分量。待电机转速上升到中高速后切换到基于滑模观测由式(1)构造出滑模电流观测器为：器的速度．电流双闭环控制策略，并着重研究了电JdiJdt=-R+-Ksign(一i~)／L，，、【diJdt=-Ria／L+ua／L-Ksig