基于非線性觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)無(wú)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(dòng)汽車等領(lǐng)域有著越來(lái)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(jià)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(wú)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(shí)際意義。
　　 無(wú)傳感器控制技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題是如何準(zhǔn)確估計(jì)轉(zhuǎn)子的位置和速度,本文簡(jiǎn)要介紹了幾種常見(jiàn)的無(wú)速度傳感器控制技術(shù),并針對(duì)基于非線性觀測(cè)器的無(wú)速度傳

2、感器技術(shù)展開(kāi)了深入的研究。
　　 基于非線性觀測(cè)器的無(wú)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(duì)象的狀態(tài)方程之上再加入誤差校正項(xiàng),從而形成觀測(cè)器方程,非線性觀測(cè)器法的難點(diǎn)就在于設(shè)計(jì)誤差校正項(xiàng)。永磁同步電機(jī)包括表貼式和內(nèi)嵌式兩種,本文針對(duì)兩種電機(jī)分別討論了非線性觀測(cè)器的設(shè)計(jì)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(cè)性,設(shè)計(jì)了非線性觀測(cè)器,利用Lyapunov穩(wěn)定性原理討論了觀測(cè)器的穩(wěn)

3、定條件。由于推導(dǎo)非線性觀測(cè)器過(guò)程中忽略了負(fù)載轉(zhuǎn)矩,引入了模型誤差,因此在原觀測(cè)器基礎(chǔ)之上加入負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè),仿真結(jié)果顯示,這提高了觀測(cè)器的估計(jì)準(zhǔn)確度和抗擾動(dòng)性能。針對(duì)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(jiǎn)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(cè)器,也加入負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)。
　　 由于非線性觀測(cè)器的方法基于電機(jī)模型,對(duì)電機(jī)參數(shù)變化比較敏感,因此實(shí)驗(yàn)中加入?yún)?shù)在線調(diào)整,并提出對(duì)觀測(cè)器的狀態(tài)估計(jì)值進(jìn)行修正的方法