（CollegeofAutomationandElectronicEngineering，QingdaoUniversityofScienceandTechnology，Qingdao266042，China）

Abstract:Thepaperpresentsaadaptiveslidingmodeobserveronanonlinearobservermethodintermsofthesensorlesspermanentmagnetsynchronousmotorcontrolproblem.BasedonmathematicalmodelofbrushlessDCmotorandclassicslidingmodevariablestructuretheory,accordingtotheobservedandmeasuredcurrenterrorconstitutestheslidingmodeobservertoestimatetheEMF,combinedwiththeadaptivecontrol,toestimatetherotorpositionandspeed,givestheadaptivelawofestimateandandprovetheconvergenceoftheobserverbasedonLyapunovstabilitycriterion.ThetheoreticalanalysisandMATLABsimulationresultsshowthatthepermanentmagnetsynchronousmotorsensorlesscontrolmethodhasastrongrobustnesstoloaddisturbancesandmeasurementnoise.

Keywords:PMSM;Slidingmodeobserver;Sensor-lessvectorcontrol;Robustness

0引言

永磁同步電機(jī)(Permanentmagnetsynchronousmotor，簡稱PMSM)由于具有體積小、效率高、運(yùn)行可靠、調(diào)速性能好等特點(diǎn)，是一種應(yīng)用廣泛的電機(jī)。PMSM的無傳感器控制技術(shù)在工業(yè)控制的可靠應(yīng)用需要依靠對電機(jī)轉(zhuǎn)速和位置信號的高精度估計(jì)，為得到準(zhǔn)確的電機(jī)轉(zhuǎn)速和位置，需要準(zhǔn)確獲得電機(jī)反電勢，目前提出的主要策略有：1基于電機(jī)模型開環(huán)估計(jì)，2高頻信號注入法3基于檢測反電動勢估計(jì)轉(zhuǎn)速位置法4模型參考自適應(yīng)估計(jì)法5狀態(tài)觀測器估計(jì)法[1]。這其中，基于滑模變結(jié)構(gòu)控制與狀態(tài)觀測相結(jié)合的策略在電機(jī)速度和位置估計(jì)上有比較好的精度和魯棒性?；Ｓ^測器法是一種閉環(huán)觀測器方法，它基于滑模變結(jié)構(gòu)原理，采用估計(jì)偏差來設(shè)計(jì)滑模控制機(jī)構(gòu)，迫使系統(tǒng)的狀態(tài)最終穩(wěn)定在設(shè)計(jì)好的滑模超平面上，可以提高系統(tǒng)參數(shù)估計(jì)的精度、快速性和魯棒性[2]。

本文針對PMSM這類不確定非線性系統(tǒng)，采用

一種自適應(yīng)參數(shù)變化的滑模觀測器用于轉(zhuǎn)速和位置的估計(jì)。給出了反電動勢增益變化的自適應(yīng)律，提出了轉(zhuǎn)子位置的自適應(yīng)估計(jì)方法，基于本文策略的仿真和實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果說明，該方法能對轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行高精度的在線估計(jì)，估計(jì)精度高、收斂速度快。

2永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型

對于表貼式永磁無刷直流電機(jī)，假設(shè)電機(jī)磁路不飽和，不計(jì)渦流和磁滯損耗的影響，認(rèn)為電機(jī)磁路是線性的，其在靜止參考坐標(biāo)系下的電壓方程為：