IF-ZVVCD与SMO的PMSM无位置传感器全速域复合控制

来源：机床与液压杂志2024年第16期北京时间：

作者：毛天龙，李萍，赵峰，刘国忠

单位：北京信息科技大学自动化学院；北京信息科技大学自动化学院；中国科学院电工研究所；北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院

摘要：针对永磁同步电机（PMSM）全速域无位置传感器控制中，零低速阶段的高频注入法会引起转矩脉动、噪声等问题，提出一种IF控制结合零电压矢量电流微分法（ZVVCD）实现电机零低速运行，并与改进滑模观测器法复合达到全速域无位置传感器控制目标。在零低速阶段，IF控制法启动电机并在低速切换为ZVVCD，减小转速波动，提高控制精度；在中高速阶段，利用连续光滑的Sigmoid函数及扩展卡尔曼滤波器改进滑模观测器，减少系统抖振，提高转速稳定性；在转速过渡阶段，设计斜率可调的加权切换函数实现零低速与中高速控制方法的平滑切换。实验结果表明：所提复合控制策略能够实现PMSM全速域无位置传感器控制，消除转矩脉动，转子转速与位置信息辨识准确，系统动态响应快、稳态性能好。

关键词：永磁同步电机;IF控制;零电压矢量电流微分法;改进滑模观测器法;无位置传感器复合控制

基金资助：国家自然科学基金青年科学基金项目(51907189)； 北京信息科技大学科研类分类发展重点研究培育项目(2021YJPY213)