基于负载扰动补偿的PMSM无传感器控制研究

发布时间：2024-05-19 08:34

　　为提高永磁同步电动机中高速运行下无传感器控制的精度和稳定性,提出一种带有负载扰动补偿的PMSM无传感器控制策略。利用扩张观测器与锁相环结合对电机转速进行估计,为解决扩张观测器抗负载扰动性能差的问题,设计一个扰动观测器来估计负载转矩的大小,引入中间变量,避免了状态量的直接微分运算,最终将估计的负载转矩值转换成交轴电流对控制系统进行前馈补偿,从而减小电流脉动。在Simulink仿真环境下对所提出方法与经典滑模观测器方法进行比较,实验结果表明,所提方法可以大大提高电机转速的估算精度,改善系统动静态性能,减小负载扰动对系统稳定性的影响。

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【部分图文】：

图1扩张观测器结构图

式中,^Eα、^Eβ即为静止坐标系下估计的反电动势值。根据式(8)～式(10)设计ESO结构如图1所示。因^Eα、^Eβ中含有位置角θe,若直接利用两式相除来计算转子位置,会受高频杂波信号的影响,且加入滤波器也会改变系统的带宽,因此本文提出使用锁相....

图2负载转矩观测器框图

式中,^ΤL为负载转矩估计值。利用李雅普诺夫方法证明所提观测器的稳定性,根据式(15)写出负载扰动观测器的误差方程:

图3基于ESO+DO的PMSM矢量控制结构图

为对所提方法的正确性进行验证,本文在Simulink平台下,构建基于ESO+DO方法下的PMSM矢量控制仿真模型,具体框图如图3所示。仿真结果与传统SMO方法进行比较,并详细分析了两种方法下的电机动态及稳态性能,仿真条件及参数如表1所示。设置电动机在空载下进行启动,设定运行速度为....

图4SMO方法下估计反电动势

图4和图5分别为传统SMO和ESO+DO两种方法下得到的反电动势波形,从图中可以看出传统SMO方法下得到的波形有较大的脉动,而ESO+DO方法得到的波形非常光滑,正弦度也很好,说明本文提出的方法对反电动势的估计有非常好的效果。图5ESO+DO方法下估计反电动势

本文编号：3977862