永磁同步直线电机的改进全速域观测器设计

林健; 姜武杰; 周磊; 宋欣怡; 孙飞宇

doi:10.13960/j.issn.1672-2558.2025.02.004

南京工程学院学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 23 ›› Issue (2) : 23 -30. DOI: 10.13960/j.issn.1672-2558.2025.02.004

永磁同步直线电机的改进全速域观测器设计

林健, 姜武杰, 周磊, 宋欣怡, 孙飞宇

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摘要

高性能数控伺服系统对直线电机动态性能尤其是低速力矩性能提出了严苛要求，为了实现永磁同步直线电机全速域高精度运行，文章提出一种基于无位置传感器技术的全速域观测器设计方法.在电机零低速运行阶段，采用基于陷波滤波器的脉振高频电压信号注入法，实现对注入电压噪声信号的滤除；在电机中高速阶段，采用可自适应边界层厚度的滑模观测器，降低了抖振带来的影响，并利用加权平均算法实现不同观测器之间的平滑切换，从而在全速域实现直线伺服系统高精度观测与强鲁棒控制.仿真和试验验证了该方法的有效性.