一种永磁同步电机的无传感器控制系统，包括磁链／电流状态观测器和反电动势测量模块，所述磁链／电流状态观测器为滑模观测器，所述滑模观测器采用滑模变结构控制，所述滑模观测器的坐标系为估计旋转坐标系，坐标系以的角速度旋转，并滞后坐标系的电角度；在所述控制参数计算模块中，计算转子位置误差。本发明专利技术提供一种能同时使用低速和高度观测场合、实用性强的永磁同步电机的无传感器控制系统。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及永磁同步电机
，尤其是一种永磁同步电机的无传感器控制系 统。
技术介绍
永磁同步电机采用永久磁铁产生气隙磁通而不需要外部励磁，可获得极高的功率 密度以及转矩/惯量比，它具有体积小、重量轻、能量转换效率高、运行可靠性高、调速范围 广等优点，在中小型运动控制系统及高性能控制场合占据日益重要的地位，成为研究与应 用的重要领域。永磁同步电机的控制需要获得可靠的转子信息，现多用光电码盘、旋转变压 器等装置测量，而这些装置会增加电机的尺寸和电机的成本等。因此，无传感器的控制方 法便成为电机控制研究领域的一个研究热点。以前的永磁同步电机的无传感器控制系统中 也有采用滑模观测器，但存在低速观测时，有很大的谐波振动，只适用于高速电机转动的问 题。
技术实现思路
为了克服已有永磁同步电机的无传感器控制系统的不能适应低速观测场合、实用 性差的不足，本专利技术提供一种能同时使用低速和高度观测场合、实用性强的永磁同步电机 的无传感器控制系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种永磁同步电机的无传感器控制系统，包括磁链/电流状态观测器和反电动势测量 模块，所述磁链/电流状态观测器为滑模观测器，所述滑模观测器采用滑模变结构控制，所 述滑模观测器的坐标系为y-s估计旋转坐标系，γ-δ坐标系以 的角速度旋转，并滞后d-g坐标系的电角度 吞，所述述磁链/电流状态观测器利用滑模相平面来表示4 =、( -◎ =、f和权利要求一种永磁同步电机的无传感器控制系统，其特征在于所述无传感器控制系统包括磁链/电流状态观测器和反电动势测量模块，所述磁链/电流状态观测器为滑模观测器，所述滑模观测器采用滑模变结构控制，所述滑模观测器的坐标系为估计旋转坐标系，坐标系以的角速度旋转，并滞后坐标系的电角度，所述磁链/电流状态观测器利用滑模相平面来表示和 (5) (6)(7) (8)上式中，为坐标系下轴的磁通量；为坐标系下d，q轴的相电感；为坐标系下轴的电流；为坐标系下轴的电压；是可变的滑模增益；为角速度；为定子电阻；满足式(11)和(12)，则开关切换信号将在滑模相平面上趋向于稳定； (11) (12)在所述反电动势测量模块中，计算方程如下(14)(15)其中，为坐标系下轴的反电动势；在所述磁链/电流状态观测器中，转子位置误差的方程为 (18)转子位置和速度观测器的稳定考虑到以下方程(19) (20)式中，是观测器的增益值，且。41952dest_path_image001.jpg,434887dest_path_image001.jpg,2010105082052100001dest_path_image002.jpg,272393dest_path_image003.jpg,2010105082052100001dest_path_image004.jpg,155947dest_path_image005.jpg,2010105082052100001dest_path_image006.jpg,129719dest_path_image007.jpg,2010105082052100001dest_path_image008.jpg,871718dest_path_image009.jpg,2010105082052100001dest_path_image010.jpg,134203dest_path_image011.jpg,2010105082052100001dest_path_image012.jpg,674643dest_path_image013.jpg,2010105082052100001dest_path_image014.jpg,706184dest_path_image015.jpg,2010105082052100001dest_path_image016.jpg,877140dest_path_image012.jpg,423659dest_path_image017.jpg,2010105082052100001dest_path_image018.jpg,472518dest_path_image019.jpg,2010105082052100001dest_path_image020.jpg,857101dest_path_image021.jpg,dest_path_image022.jpg,955550dest_path_image023.jpg,dest_path_image024.jpg,674851dest_path_image025.jpg,dest_path_image026.jpg,58559dest_path_image027.jpg,dest_path_image028.jpg,563227dest_path_image012.jpg,906613dest_path_image013.jpg,427724dest_path_image029.jpg,dest_path_image030.jpg,615123dest_path_image031.jpg,dest_path_image032.jpg,911981dest_path_image033.jpg,dest_path_image034.jpg2.如权利要求1所述的永磁同步电机的无传感器控制系统，其特征在于所述无传感 器控制系统还包括滤波模块，所述磁链/电流状态观测器的输出连接所述滤波模块，所述 滤波模块的输出连接所述反电动势测量模块；所述滤波模块包括低通滤波器和卡尔曼滤波 器，所述卡尔曼滤波器的状态方程为全文摘要一种永磁同步电机的无传感器控制系统，包括磁链/电流状态观测器和反电动势测量模块，所述磁链/电流状态观测器为滑模观测器，所述滑模观测器采用滑模变结构控制，所述滑模观测器的坐标系为估计旋转坐标系，坐标系以的角速度旋转，并滞后坐标系的电角度；在所述控制参数计算模块中，计算转子位置误差。本专利技术提供一种能同时使用低速和高度观测场合、实用性强的永磁同步电机的无传感器控制系统。文档编号H02P21/14GK101964624SQ20101050820公开日2011年2月2日 申请日期2010年10月15日 优先权日2010年10月15日专利技术者南余荣, 张天 申请人:浙江工业大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种永磁同步电机的无传感器控制系统，其特征在于：所述无传感器控制系统包括磁链／电流状态观测器和反电动势测量模块，所述磁链／电流状态观测器为滑模观测器，所述滑模观测器采用滑模变结构控制，所述滑模观测器的坐标系为γ－δ估计旋转坐标系，γ－δ坐标系以＊的角速度旋转，并滞后ｄ－ｑ坐标系的电角度＊，所述磁链／电流状态观测器利用滑模相平面来表示Ｓ↓［γ］＝Ｌ↓［ｄ］（ｉ↓［γ］－＊↓［γ］）＝Ｌ↓［ｄ］＊和Ｓ↓［δ］＝Ｌ↓［ｄ］（ｉ↓［δ］－＊↓［δ］）＝Ｌ↓［ｄ］＊：＊＝－＊↓［Ｓ］·ｉ↓［γ］＋ｕ↓［γ］＋（ω－＊）·＊↓［δ］＋Ｋ↓［γ］ｓｇｎ（Ｌ↓［ｄ］＊）（５）＊↓［δ］＝－＊↓［Ｓ］·ｉ↓［δ］＋ｕ↓［δ］－（ω－＊）·＊↓［γ］＋Ｋ↓［δ］ｓｇｎ（Ｌ↓［ｑ］＊）（６）＊↓［γ］＝Ｌ↓［ｄ］·＊↓［γ］＋＊↓［ｍ］（７）＊↓［δ］＝Ｌ↓［ｑ］·＊↓［δ］（８）上式中，φ↓［γ］，φ↓［δ］为γ－δ坐标系下γ，δ轴的磁通量；Ｌ↓［ｄ］，Ｌ↓［ｑ］为ｄ－ｑ坐标系下ｄ，ｑ轴的相电感；ｉ↓［γ］，ｉ↓［δ］为γ－δ坐标系下γ，δ轴的电流；ｕ↓［γ］，ｕ↓［δ］为γ－δ坐标系下γ，δ轴的电压；Ｋ↓［γ］，Ｋ↓［δ］是可变的滑模增益；ω为角速度；ｒ↓［Ｓ］为定子电阻；满足式（１１）和（１２），则开关切换信号将在滑模相平面上趋向于稳定；Ｋ↓［γ］＞｜－＊↓［ｍγ］＋（ω－＊）＊↓［ｍδ］｜（１１）Ｋ↓［δ］＞｜－＊↓［ｍδ］－（ω－＊）＊↓［ｍγ］｜（１２）在所述反电动势测量模块中，计算方程如下Ｅ↓［γ］－（Ｋ↓［γ］ｓｇｎ＊）↓［ｅｑ］＝０（１４）Ｅ↓［δ］－（Ｋ↓［δ］ｓｇｎ＊）↓［ｅｑ］＝０（１５）其中，Ｅ↓［γ］，Ｅ↓［δ］为γ－δ坐标系下γ，δ轴的反电动势；在所述磁链／电流状态观测器中，转子位置误差＊的方程为：＊＝ｔａｎ↑［－１］（－＊↓［γ］／＊↓［δ］）（１８）转子位置和速度观测器的稳定考虑到以下方程：＊＝＊－Ｋ↓［θ］ｓｉｎ＊（１９）＊＝－Ｋ↓［ω］ｓｉｎ＊（２０）式中，Ｋ↓［θ］，Ｋ↓［ω］是观测器的增益值，且Ｋ↓［θ］，Ｋ↓［ω］＞０。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：南余荣，张天，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：86
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