The sensorless control method of permanent magnet synchronous motor based on smooth nonsingular terminal sliding mode observer involves the field of sensorless technology. The purpose of the present invention is to solve the problem of phase lag in sensorless control system of permanent magnet synchronous motor (PMSM) with sliding mode observer, which is caused by external filtering link. It needs to compensate the estimation of rotation angle, so that the position and speed of the motor rotor can not be accurately obtained. In the alpha-beta axis coordinate system, the stator current of permanent magnet synchronous motor is tracked by a smooth non-singular terminal sliding mode observer, and the stator current deviation is obtained. When the stator current deviation is in the state of continuous sliding mode motion, the stator current deviation is processed by the sliding mode surface, and then the switching and integral effects in the smooth non-singular terminal sliding mode control law are obtained. The output vector u is used to obtain the back-EMF, and the speed and rotor position of PMSM are obtained according to the back-EMF. It is used to accurately obtain the position and speed of the motor rotor.
【技术实现步骤摘要】
基于平滑非奇异终端滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制方法
本专利技术涉及基于平滑非奇异终端滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制方法，属于无位置传感器
技术介绍
(1)现有的基于滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制方法存在相位延迟及转角补偿问题，导致观测精度低，且实现复杂。在永磁同步电机控制系统，转速和转子位置信息的获取通常采用机械传感器和基于观测器的无位置传感器，相比下，机械式传感器具有成本高、硬件系统构成复杂、体积大、效率低等缺点，使得无位置传感器技术成为新兴的研究热点和未来发展趋势。无位置传感器技术通过电机定子的电压和电流信息来准确估计电机转子位置及转速，当采用滑模观测器实现永磁同步电机的无位置传感器技术时，多以现有滑模切换控制方法应用居多，转子位置和速度的值是通过反电动势值获得，而电机反电势又与滑模观测器的控制信号有关，在高频开关信号中必然包含大量不连续性信号，所以在实际应用中需要低通滤波器。但加入低通滤波器将必然导致相位偏移现象，产生相位滞后问题。如果截止频率较低或电机速度较高，相对相位偏移将更加严重，因此在需要对转角估计值进行补偿...
【技术保护点】
1.基于平滑非奇异终端滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一、在αβ轴坐标系下，采用平滑非奇异终端滑模观测器对永磁同步电机的定子电流进行跟踪，得到定子电流偏差；步骤二、定子电流偏差在连续滑模运动状态下，定子电流偏差经过滑模面的处理，再经过平滑非奇异终端滑模控制律中的切换作用和积分作用，从而得到不含高频切换的输出向量u，根据该输出向量u获得反电动势；步骤三、根据永磁同步电机的反电动势公式和步骤二中获得的反电动势，获得永磁同步电机的转速和转子位置，从而实现对永磁同步电机无位置传感器的控制。
【技术特征摘要】
1.基于平滑非奇异终端滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一、在αβ轴坐标系下，采用平滑非奇异终端滑模观测器对永磁同步电机的定子电流进行跟踪，得到定子电流偏差；步骤二、定子电流偏差在连续滑模运动状态下，定子电流偏差经过滑模面的处理，再经过平滑非奇异终端滑模控制律中的切换作用和积分作用，从而得到不含高频切换的输出向量u，根据该输出向量u获得反电动势；步骤三、根据永磁同步电机的反电动势公式和步骤二中获得的反电动势，获得永磁同步电机的转速和转子位置，从而实现对永磁同步电机无位置传感器的控制。2.根据权利要求1所述基于平滑非奇异终端滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，步骤一中，采用平滑非奇异终端滑模观测器对永磁同步电机的定子电流进行跟踪，得到定子电流偏差的过程为：在αβ轴坐标系下，永磁同步电机的定子电压方程是：式中，uα，uβ分别为αβ坐标系下定子电压；iα，iβ分别为αβ坐标系下定子电流；L和Rs分别为绕组等效电感和电阻；eα，eβ分别为αβ坐标系下反电动势，表示为：ωe为转子的电气角速度，θe为转子位置的电气角度，ψf为每对磁极的磁链，根据公式1，设计滑模观测器为：式中，为电流观测值；u1、u2为观测器的控制输入，在忽略逆变器环节的非线性扰动情况下，定子电压uα、uβ采用控制器给定值，将公式5与公式2相减，得到定子电流偏差的系统方程为：式中，为定子电流偏差，定义电流误差向量反电动势向量es＝[eαeβ]T，观测器的控制输入向量u＝[u1u2]T，则公式4被重写为：由于电机的定子电流变化比速度快得多，因此则电机反电动势改写成：3.根据权利要求2所述基于平滑非奇异终端滑模观测器的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王艳敏，于玲，管贺诗，买永锋，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23
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