插入式永磁同步电主轴无传感器弱磁控制技术研究

来源：机床与液压杂志2024年第6期北京时间：

作者：曹伟长，单文桃，吕冬喜，林奇，池云飞

单位：江苏理工学院机械工程学院；江苏理工学院机械工程学院；江苏理工学院机械工程学院；江苏理工学院机械工程学院；江苏理工学院机械工程学院

摘要：为了提高电主轴的电流利用率和鲁棒性，在矢量控制的基础上，对插入式永磁同步电主轴进行研究。对最大转矩电流比控制的四阶方程进行标幺化处理，采用拟合曲线的方式对方程进行近似求解；利用弱磁调速扩展主轴的速度范围。通过滑模观测器估算电主轴转速，为了改善传统滑模观测器的抖振问题，将Sigmoid函数引进传统滑模观测器中，通过李雅普诺夫判据对所提策略的稳定性进行推导说明。以实验室中高速磨削电主轴FL170-20-15为例，通过以上算法搭建基于MATLAB的仿真实验平台进行实验验证，并分析该控制策略的效果。实验结果表明：采用该方法的高速磨削电主轴减小了滑模观测的抖振现象，提高了控制系统的鲁棒性。

关键词：插入式永磁同步电主轴;滑模观测器;弱磁调速;最大转矩电流比

基金资助：江苏省高校自科重大项目(19KJA510001)