永磁同步电机无位置传感器模糊滑模观测技术-哈尔滨工程大学学报.pdf

第３４卷第６期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 哈　 尔　 滨　 工　 程　 大　 学　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｖｏｌ．３４ №．６ ２０１３年６月　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｊｕｎ．２０１３ 永磁同步电机无位置传感器模糊滑模观测技术 周永勤，崔延光，王旭东，周美兰 （哈尔滨理工大学 电气与电子工程学院，黑龙江哈尔滨 １５００８０） 摘　 要：针对饱和函数滑模观测器趋近滑模面较慢的问题，引入模糊控制，用模糊控制器调节开关函数输出幅值，以抑制 抖动并快速到达滑模面．通过与饱和函数滑模观测器的比较分析，验证了模糊滑模观测器能柔化控制器的输出信号，使 响应速度更快，可以实现转子位置的精确估算．同时提出一种基于锁相环的转速估算方法，解决了转速实时估算问题． 关键词：永磁同步电机；滑模观测器；模糊控制；转子位置估算；锁相环 ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１００６⁃７０４３．２０１２０９０７２ 网络出版地址：ｈｔｔｐ：／ ／ ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ ｋｃｍｓ／ ｄｅｔａｉｌ／ ２３．１３９０．Ｕ０９３６．００９．ｈｔｍｌ 中图分类号：ＴＭ３５１　 文献标志码：Ａ　 文章编号：１００６⁃７０４３（２０１３）０６⁃０７２８⁃０６ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｎ ｆｕｚｚｙ ｓｌｉｄｉｎｇ ｍｏｄｅ ｏｂｓｅｒｖｅｒ ｆｏｒ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｍｏｔｏｒ （ＰＭＳＭ） ｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ＺＨＯＵ Ｙｏｎｇｑｉｎ，ＣＵＩ Ｙａｎｇｕａｎｇ，ＷＡＮＧ Ｘｕｄｏｎｇ，ＺＨＯＵ Ｍｅｉｌａｎ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｒｂｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５０００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓａｔｕｒａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ＇ｓ ｓｌｉｄｉｎｇ ｍｏｄｅ ｏｂｓｅｒｖｅｒ ｒｅａｃｈｅｓｔｈｅ ｓｌｉｄｉｎｇ ｓｕｒ⁃ ｆａｃｅ ｓｌｏｗｌｙ，ａ ｆｕｚｚｙ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｆｕｚｚｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｔｏ ｒｅｇｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｗｉｔｃｈ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｆｏｒ ａｌｌｅｖｉａｔｉｎｇｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃｈａｔｔｅｒｉｎｇｉｎｅｆｆｏｒｔｓｔｏｒｅａｃｈｔｈｅｓｌｉｄｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｑｕｉｃｋｌｙ．Ｉｎｃｏｎｔｒａｓｔｔｏｔｈｅｓｌｉｄｉｎｇ ｍｏｄｅ ｏｂｓｅｒｖｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｔｕｒａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｉｔｗａｓｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈａｔｔｈｅｆｕｚｚｙ ｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｏｂｓｅｒｖｅｒ ｃｏｕｌｄ ｓｏｆｔｅｎｔｈｅｏｕｔｐｕｔ ｓｉｇｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ａｎｄ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆａｓｔｅｒ，ｓｏ ａｓ ｔｏ ｅｓｔｉｍａｔｅ ｔｈｅ ｒｏｔｏｒ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｐｒｅｃｉｓｅｌｙ． Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ａ － ｓｐｅｅｄ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎＰｈａｓｅＬｏｃｋｅｄＬｏｏｐ （ＰＬＬ）ｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｆｏｒｔｈｅｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｅａｌ ｔｉｍｅｅｓｔｉ⁃ ｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｐｅｅｄ ａｓｗｅｌｌ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｍｏｔｏｒ；ｓｌｉｄｉｎｇ ｍｏｄｅ ｏｂｓｅｒｖｅｒ；ｆｕｚｚｙ ｃｏｎｔｒｏｌ；ｒｏｔｏｒ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ； ｐｈａｓｅ ｌｏｃｋｅｄ ｌｏｏｐ ［１⁃５］