基于準(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)確的轉(zhuǎn)子位置和角速度，提高了轉(zhuǎn)