基于改进滑模观测器的PMSM无速传感控制设计

来源：南京信息工程大学学报·自然科学版杂志2024年第5期北京时间：

作者：柴成龙，李娟，李生权，陈兴

单位：柴成龙,扬州大学 电气与能源动力工程学院, 扬州,225127,李娟,扬州大学 电气与能源动力工程学院, 扬州,225127,juanli@yzu.edu.cn李生权,扬州大学 电气与能源动力工程学院, 扬州,225127,陈兴,扬州大学 电气与能源动力工程学院, 扬州,225127

摘要：针对滑模观测器(SMO)因高频抖振导致电机转子速度和位置难以准确估计,且速度环PI控制器鲁棒性和速度跟踪性能较差的问题,提出一种基于改进滑模观测器的永磁同步电机(PMSM)无速传感控制设计.首先,在直接转矩控制系统中的滑模观测器后加入无限脉冲响应滤波器(IIR filter),以解决在滑模观测器输出中的高频噪声,并进一步采用连续的双曲正切函数代替不连续的符号函数,以改善系统抖振;其次,基于自抗扰控制器(ADRC)设计速度环,用以改善系统超调和转速之间的矛盾;最后,在Matlab/Simulink环境下搭建了硬件在环实验平台.仿真和结果表明,在相同负载和干扰条件下,相比传统无速度传感系统,本文所设计的自抗扰永磁同步电机无速传感控制能减小转速估计的抖振,且具有更优的鲁棒性和速度跟踪性能.

关键词：永磁同步电机;滑模观测器;无限脉冲响应滤波器;自抗扰控制器

基金资助：国家自然科学基金(61903322);新能源电力系统国家重点实验室项目(LAPS19003);江苏省六大人才高峰项目(KTHY2018038)