【技术实现步骤摘要】
一种滑模观测方法及一种PMSM无传感器控制系统
本专利技术涉及伺服系统运动控制领域，尤其涉及一种滑模观测方法及一种PMSM无传感器控制系统。
技术介绍
在PMSM(永磁同步电机，英文全称：permanentmagnetsynchronousmotor)的矢量控制系统中，为了得到电机转子精确的位置和转速信息，需在电机转轴上安装位置和速度传感器，但位置和速度传感器的使用不仅提高了系统成本，也会降低系统的鲁棒性。所以，近年来无传感器控制技术在PMSM调速系统中的应用变得特别重要。目前常用的无位置和无速度传感器控制技术通常有:定子磁链估计算法、模型参考自适应法、状态观测器估算法、人工智能估算法等。其中以状态观测器估算法最为热门，滑模观测器法就是其中的一种。但是传统的滑模观测器有很多问题存在，例如：由于传统的滑模观测器仅仅是通过简单的一阶低通滤波器，从而得到电机反电势的估算值，再根据估算的反电势和电机转子位置关系，从而求得电机转子位置和速度信息，但是因为滑动模态的存在，导致系统存在严重的抖振，使得滤波后的反电动势存在很大的相位滞后。<...
【技术保护点】
1.一种滑模观测方法，其特征在于，依次包括如下步骤：电流观测、Sigmoid函数计算、卡尔曼滤波、转子位置锁相环以及分段线性补偿，/n所述电流观测是观测电流；/n所述Sigmoid函数计算是基于观测电流得到的α-β轴分量i
【技术特征摘要】
1.一种滑模观测方法，其特征在于，依次包括如下步骤：电流观测、Sigmoid函数计算、卡尔曼滤波、转子位置锁相环以及分段线性补偿，
所述电流观测是观测电流；
所述Sigmoid函数计算是基于观测电流得到的α-β轴分量iα*、iβ*得到反电动势信号eα、eβ；
所述卡尔曼滤波是消除一阶低通滤波器中获得的反电动势信号eα和eβ中的扰动，得到反电势估算值Eα*、Eβ*，根据所述反电势估算值Eα*、Eβ*可求得转子转角估算值θ1*和速度估算值ωe*：
所述转子位置锁相环是实现输出转速对估算值θ1*的自动跟踪；
所述分段线性补偿是将电机转子角度补偿划分为若干段，每一段均为线性补偿，且每一段均具有恒定的相位补偿分量值和斜率，从而得到相位角补偿值Δθ。
2.如权利要求1所述的滑模观测方法，其特征在于，所述电流观测的数学模型如下：
其中，iα、iβ分别是α轴和β轴电流，uα、uβ分别是定子电压在α轴和β轴的分量，L为定子电感，R为定子电阻，k1是滑模观测增益，H是所述Sigmoid函数。
3.如权利要求2所述的滑模观测方法，其特征在于，所述Sigmoid函数计算的表达式为：
其中，a是所述Sigmoid函数的斜率，a为正常数。
4.如权利要求3所述的滑模观测方法，其特征在于，根据所述电流观测的数学模型以及PMSM系统的数学模型可得到电流误差方程：
定义滑模面其中，因此，可得到系统的状态方程：
当估计误差的轨迹到达了切换面时，S＝0，电流的观测值收敛于电流的实际值，即iα*＝iα和iβ*＝iβ，于是可得：
5.如权利要求4所述的滑模观测方法，其特征在于，所述卡尔曼滤波的状态方程为：
其中，ωe*是转子角度估算值。
6.如权利要求1所述的滑模观测方法，其特征在于，根据所述转子转角估算值θ1*的计算公式可得：
计算出电角度：
θ1*是通过所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘红俐，张正，朱其新，王嘉祺，金雨昇，黄旭，牛雪梅，
申请(专利权)人：苏州科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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