双三相永磁同步电机改进型自适应增益SMO无传感器研究

摘要

针对双三相永磁同步电机(dual three-phase permanent magnet synchronous motor, DTP-PMSM)在使用传统滑模观测器(sliding mode observer, SMO)和低通滤波器(low pass filter, LPF)时存在高频抖振和信号失真的问题，考虑DTP-PMSM的2套绕组之间电感耦合的特性，提出一种改进型自适应增益SMO的无位置传感器控制算法。基于DTP-PMSM的矢量空间解耦数学模型，使滑模增益根据电流相关变量自适应调整，在状态变量远离滑模面时增大滑模增益以加快SMO的收敛时间，在靠近滑模面时减小滑模增益以减轻高频抖振。仿真结果显示：该无位置传感器控制算法能够提高电机转子转速的观测精度和收敛速度，在参考转速为100 r/min时将稳态转速估计误差从±2 r/min降至±0.5 r/min, 200 r/min时从±6 r/min降至±0.5 r/min,观测器收敛时间从0.04 s减少至0.02 s。本研究可为DTP-PMSM的无位置传感器控制技术提供新思路，解决2套绕组之间电感耦合问题导致的SMO观测高频抖振问题，具有理论意义和应用价值。

关键词

DTP-PMSM / 滑模观测器 / 自适应增益 / 收敛速度 / 电感耦合