基于滑模觀測器的永磁同步電動機無傳感器速度估計的研究.pdf

1、與傳統(tǒng)交流電機相比，永磁同步電動機(Permanent M agnet SynchronousMotor，PMSM)有著結(jié)構(gòu)簡單可靠，能量密度大，損耗小等顯著優(yōu)點。近些年來，隨著價格更加低廉、性能更加優(yōu)異的鐵銣硼永磁材料的廣泛應(yīng)用，除了在航空航天、機器人及其他高精尖領(lǐng)域，永磁電機正越來越多的應(yīng)用于一般的伺服系統(tǒng)。矢量控制將交流電機的控制與直流電機進行等效，以獲得與直流電機相媲美的控制效果，已成為現(xiàn)代高性能控制系統(tǒng)設(shè)計的重要思想和方法，永

2、磁同步電動機因其無轉(zhuǎn)差頻率，所以，與異步電機相比更適合作為矢量控制的控制對象。但是高精度的伺服系統(tǒng)需要實時的檢測電機轉(zhuǎn)子速度及位置信息作為系統(tǒng)反饋量。目前，對速度及位置的檢測主要靠高性能機械傳感器完成，但是傳感器的引入在增加了系統(tǒng)成本，同時降低了系統(tǒng)的可靠性，在一些特殊的場合傳感器有時不能很好的發(fā)揮其性能，限制了永磁同步電動機的應(yīng)用范圍，所以，研究一種合理有效的無傳感器速度及位置估計方法就成了一個重要的研究課題?；？刂茖ο到y(tǒng)擾動有著較

3、強的魯棒性，它已成為自動控制系統(tǒng)設(shè)計中的一個重要方法?；诨Ｗ兘Y(jié)構(gòu)控制思想的滑模觀測器也成為了永磁電機無傳感器速度位置估計的一種重要的解決方案。
　　 本文首先對Terminal滑模的有限時間收斂特性產(chǎn)生的原理進行了剖析，總結(jié)了其優(yōu)缺點。在此基礎(chǔ)上，從簡化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)出發(fā)，繼承和吸收Terminal滑模的優(yōu)良特性，提出了一種結(jié)構(gòu)簡單、性能優(yōu)良的改進滑模觀測器方法，并對所提出的滑模系統(tǒng)的穩(wěn)定性、觀測器性能進行了推導(dǎo)分析和證明；最