基于负载补偿的IPMSM无位置传感器鲁棒控制

摘要

为克服内置式永磁同步电机(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor, IPMSM)运行过程转矩扰动，实现全速域无位置传感器鲁棒控制，提出了一种基于负载补偿的无位置传感器鲁棒控制策略.首先，在零低速段和中高速段分别采用脉振高频注入法和超螺旋滑模观测器估算位置与速度，在过渡区域结合加权融合算法实现了全速域无位置传感器控制；其次，设计自适应滑模负载转矩观测器，在线估算负载转矩变化，结合电流前馈控制对负载进行补偿；最后，设计了滑模转速环控制器，通过内模控制整定电流环PI控制器参数，结合电压反馈弱磁扩速，构成整体鲁棒控制策略.仿真结果表明，所提控制策略能够实现全速域无位置传感器运行且具有较好的鲁棒能力.相比传统PI控制，超调量减小了约90%,受到外部负载扰动时转速波动减小了约80%,调节时间减小了约73%.

关键词

永磁同步电机 / 无位置传感器控制 / 自适应负载转矩观测 / 鲁棒控制