基于準滑模觀測器的無刷直流電機無位置傳感器控制技術(shù)研究.pdf

1、無刷直流電機具有高效節(jié)能、動態(tài)響應(yīng)快、無換相火花及較好的機械特性等優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于眾多行業(yè)。傳統(tǒng)的無刷直流電機是通過轉(zhuǎn)子位置傳感器得到確切的轉(zhuǎn)子位置信號實現(xiàn)電機的換相和調(diào)速的。但位置傳感器的存在，使得無刷直流電機在航空航天、汽車等應(yīng)用場合受到了很大的限制，甚至在某些場合無法使用。因此，無刷直流電機的無位置傳感器轉(zhuǎn)子位置檢測方法成為近年來的研究熱點。
　　 滑模變結(jié)構(gòu)控制具有對參數(shù)攝動的完全自適應(yīng)等優(yōu)點，可以用它來實現(xiàn)對電機速

2、度、位置的控制?；Ｓ^測器不僅能得到不確定對象的狀態(tài)，還能獲得對象模型中內(nèi)外干擾的實時控制量。但傳統(tǒng)滑模觀測器控制存在抖振大、精度不高等問題，因此限制了該方法在高性能驅(qū)動場合的應(yīng)用。針對上述問題，本文設(shè)計了一種基于新型準滑模變結(jié)構(gòu)觀測器的無刷直流電機無位置傳感器控制系統(tǒng)。
　　 本文首先介紹了無刷直流電機的基本原理和控制方法，闡述了無位置傳感器控制中常用的轉(zhuǎn)子位置檢測方法，然后根據(jù)無刷直流電機的數(shù)學(xué)模型和滑模變結(jié)構(gòu)理論，引入了一

3、種新型準滑模觀測器進行轉(zhuǎn)子位置估計。該觀測器以實測電流和觀測電流之間的誤差作為滑模面，再根據(jù)反電勢與轉(zhuǎn)速的數(shù)學(xué)關(guān)系估算出轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速。切換函數(shù)采用飽和函數(shù)替代開關(guān)函數(shù)，通過選擇合適的邊界層厚度，有效的削弱了抖振;并以滑模觀測器得到的轉(zhuǎn)速作為反饋進行閉環(huán)控制，使實際轉(zhuǎn)速響應(yīng)得到良好的效果。在此基礎(chǔ)上設(shè)計了基于新型準滑模觀測器的無刷直流電機的無位置傳感器控制系統(tǒng)，仿真結(jié)果表明，本文設(shè)計的控制系統(tǒng)不僅能夠得到準確的轉(zhuǎn)子位置和角速度，提高了轉(zhuǎn)