基于非線性觀測器的永磁同步電機(jī)無傳感器控制.pdf

1、高性能的永磁同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)在航天、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、電動汽車等領(lǐng)域有著越來越廣泛的應(yīng)用,高精度的速度／位置傳感器是交頻調(diào)速系統(tǒng)中重要的組成部分,但由于其昂貴的價格和嚴(yán)格的使用環(huán)境要求而限制了變頻調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用范圍,因此無速度／位置傳感器的永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)研究有著很大的實際意義。
　　 無傳感器控制技術(shù)的關(guān)鍵問題是如何準(zhǔn)確估計轉(zhuǎn)子的位置和速度,本文簡要介紹了幾種常見的無速度傳感器控制技術(shù),并針對基于非線性觀測器的無速度傳

2、感器技術(shù)展開了深入的研究。
　　 基于非線性觀測器的無傳感器控制方法適用于中高速區(qū)域,基本原理是在研究對象的狀態(tài)方程之上再加入誤差校正項,從而形成觀測器方程,非線性觀測器法的難點就在于設(shè)計誤差校正項。永磁同步電機(jī)包括表貼式和內(nèi)嵌式兩種,本文針對兩種電機(jī)分別討論了非線性觀測器的設(shè)計與應(yīng)用方法。根據(jù)表貼式永磁同步電機(jī)在αβ坐標(biāo)系中的狀態(tài)方程,討論了電機(jī)系統(tǒng)的可觀測性,設(shè)計了非線性觀測器,利用Lyapunov穩(wěn)定性原理討論了觀測器的穩(wěn)

3、定條件。由于推導(dǎo)非線性觀測器過程中忽略了負(fù)載轉(zhuǎn)矩,引入了模型誤差,因此在原觀測器基礎(chǔ)之上加入負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測,仿真結(jié)果顯示,這提高了觀測器的估計準(zhǔn)確度和抗擾動性能。針對內(nèi)嵌式永磁同步電機(jī)在αβ坐標(biāo)系中的狀態(tài)方程,將狀態(tài)方程簡化,使其與表貼式電機(jī)相仿,采用同樣方法推導(dǎo)非線性觀測器,也加入負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測。
　　 由于非線性觀測器的方法基于電機(jī)模型,對電機(jī)參數(shù)變化比較敏感,因此實驗中加入?yún)?shù)在線調(diào)整,并提出對觀測器的狀態(tài)估計值進(jìn)行修正的方法