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基于自适应滑模观测器的五相永磁同步电机无位置传感器控制

发布时间:2018-05-06 16:25

  本文选题:五相永磁同步电机 + 无位置传感器控制 ; 参考:《西北工业大学学报》2016年06期


【摘要】:由于三次谐波的影响,三相永磁同步电机的无位置传感器控制方法无法直接应用于五相永磁同步电机无位置传感器控制。在考虑三次谐波电压和电流的条件下,提出一种基于自适应滑模观测器的五相永磁同步电机无位置传感器控制方法。该方法首先利用带三次谐波的五相永磁同步电机模型设计了滑模观测器,并用sigmoid函数代替一般滑模观测器常用的符号函数作为观测器的开关函数,以减小滑模抖动并获得更为准确的反电势当量信号。其次设计了反电势自适应观测器以估计电机转速和位置信号,消除了常规无位置传感器控制系统中所必需的低通滤波器和相位补偿单元,提高了转速和位置信号的估计精度。此外,利用李雅普诺夫准则,证明了所设计的滑模观测器和反电势自适应观测器的稳定性,并利用Matlab/Simulink进行了仿真实验。仿真结果显示,与常规滑模观测器相比,所提出的自适应滑模观测器在五相永磁同步电机无位置传感器控制系统中抖动更小,转速和位置估计误差更小,反电势估计更为准确,具有较强的鲁棒性。
[Abstract]:Due to the influence of the third harmonic, the sensorless control method of the three-phase permanent magnet synchronous motor can not be directly applied to the sensorless control of the five-phase permanent magnet synchronous motor. Considering the third harmonic voltage and current, a sensorless control method for five-phase permanent magnet synchronous motor based on adaptive sliding mode observer is proposed. In this method, the sliding mode observer is designed by using the five-phase permanent magnet synchronous motor model with third harmonic, and the sigmoid function is used to replace the common symbol function of the sliding mode observer as the switching function of the observer. In order to reduce sliding mode jitter and obtain more accurate reverse EMF equivalent signal. Secondly, the inverse EMF adaptive observer is designed to estimate the motor speed and position signal, which eliminates the low pass filter and phase compensation unit necessary in the conventional sensorless control system, and improves the accuracy of the speed and position signal estimation. In addition, the stability of the designed sliding mode observer and the adaptive anti-EMF observer is proved by using Lyapunov criterion, and the simulation experiment is carried out with Matlab/Simulink. The simulation results show that compared with the conventional sliding mode observer, the proposed adaptive sliding mode observer is more accurate than the conventional sliding mode observer in the sensorless control system of the five-phase permanent magnet synchronous motor (PMSM) with less jitter, less error in speed and position estimation, and more accurate estimation of the back EMF. It has strong robustness.
【作者单位】: 西北工业大学自动化学院;
【基金】:国家自然科学基金(51507143) 陕西省工业科技攻关项目(2015GYT090)资助
【分类号】:TM341

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本文编号:1853022

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