永磁同步电机模型参考自适应无速度控制研究

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1、第50卷第8期电力电子技术Vo1．50，No．82016年8月PowerElectronicsAugust2016永磁同步电机模型参考自适应无速度控制研究郭伟，王跃，李宁，付建国(西安交通大学，电气工程学院，陕西西安710049)摘要：提出了一种表贴式永磁同步电机(PMSM)基于定子磁链的模型参考自适应系统(MRAS)无速度控制方法，利用其定子磁链观测器的电压模型和电流模型分别建立了MRAS无速度方法中的参考模型和可调模型；利用正实引理和Popov超稳定理论证明了该控制算法的稳定性并推导了其比例积分(PI)自适应律；在同步旋转坐标系下的小信号模型基础上介

2、绍了PI控制器的参数设计方法。仿真与实验结果表明，所提方法能准确观测电机转速．具有良好的控制性能。关键词：永磁同步电机；模型参考自适应；无速度传感器中图分类号：TM315文献标识码：A文章编号：1000—100X(2016)08—0075—03ASpeedSensorlessControlStrategyforPMSMWithModelReferenceAdaptiveGUOWei，WANGYue，LINing，FUJian—guo(xi’anJiaotongUinversity，Xi’锄710049，China)Abstract：Amodelrefer

3、enceadaptivesystem(MRAS)speedsensorlesscontrolstrategyofpermanetmagnetsynchron-0USmotor(PMSM)basedonstatorfluxisproposed，andtheestablishmentofthereferencemodelandtheadaptivemodelisintroducedaccordingtothevoltagemodeandcurrentmodeofthestatorfluxobserver．Thestabilityandadaptivelawa

4、reprovedbymeansofthepositivereallemmaandPopovhyperstabilitytheory．Finally，theproportionalintegral(PI)parametercalculationmethodisproposedbasedonsmallsignalmodelonthesynchronousreferencefr-ame．Simulationandexperimentshowthattheproposedstrategycangetrealmotorspeedandhasgoodperforma

5、nce．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor；modelreferenceadaptive；speedsensorlessFoundationProject：SupposedbyNewCenturyTalentIntroductionPlan(N0．NECT-04-0450)1引言2模型的建立MRAS无速度传感器控制算法是电机无速度PMSM的定子磁链可由电压或电流模型观测方法中原理简单、应用较为成熟的一种。根据选择得到。因而考虑建立基于定子磁链模型的MRAS的参考模型与可调模型的不同，MRAS无速度算算法。在O

6、／，坐标系下，PMSM基于电压模型的磁法主要有基于定子电流的MRAStu、基于转子磁链链方程为：的MRASt2】和基于反电动势的MRASt。PMSM由rf=J(M-Ri)d，=f(—)dz(1)于其转子为永磁铁．因而基于转子磁链和基于反式中：，，u，u，i，i为定子磁链、定子电压及定子电动势的MRAS算法不适用，目前应用较多的是电流在O／，卢坐标系下的分量。基于定子电流的MRAS[41．以旋转坐标系下定子d．由于采样通道存在直流偏置．纯积分环节对口轴电流为参考模型，以基于定子电压方程所计偏置长期积分会导致积分器饱和．为消除此影响算得到的电流为可调模型。文

7、献[5】提出了一种基可考虑用增益不为1的低通环节代替纯积分环节于电机无功功率的MRAS算法。但该算法动态性对定子磁链进行观测。能较差。在此提出了一种表贴式PMSM基于定子PMSM基于电流模型的磁链方程可表示为：磁链型的MRAS无速度控制算法．对系统的稳定=+0s，=+~#in0e(2)性进行了证明，并对PI自适应律进行了推导，同式中：。为电机定子电感；为转子磁链；为转子与d轴时提出了其PI参数的计算方法。所夹的电角度。基金项目：新世纪人才引进计划(NECT．04．0450)设o9为电机电角速度，则电角度表达式为：定稿日期：2015—12—01f=fwri

8、t(3)作者简介：郭伟(1982一)，男，陕西西安人，博士研究生，研究方向为电力