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全速范圍永磁同步電機無位置傳感器控制研究

來源：電工電氣發布時間：2021-06-28 10:28 瀏覽次數：823

全速范圍永磁同步電機無位置傳感器控制研究

王兵^1，2，余鑫^1，2，劉凱¹ ，顏偉平¹ ，陳瀚¹

(1 湖南工業大學電氣與信息工程學院，湖南株洲 412007；

2 湖南工業大學電傳動控制與智能裝備湖南省重點實驗室，湖南株洲 412007)

摘要：針對滑模觀測器在低速范圍內的不適用性，以及中高速范圍內高頻注入法跟蹤性能差的問題，采用一種復合控制策略實現永磁同步電機全速范圍無位置傳感器控制。為避免電機啟動失敗在零低速范圍內采用帶磁極辨別的高頻脈振電壓注入法；為減小傳統滑模觀測器的抖振，采用改進型滑模觀測器在中高速范圍內獲取轉子位置信息；為實現速度平滑切換采用一種非線性切換算法。仿真結果表明，采用的復合控制策略在全速范圍可以精準獲取轉子位置信息，提高永磁同步電機運行的穩定性和控制精度。

關鍵詞：永磁同步電機；無位置傳感器；高頻脈振電壓注入法；滑模觀測器

中圖分類號：TM341 ；TM351 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3175(2021)06-0008-06

Research on No-Position Sensor Control of Permanent Magnet

Synchronous Motor in Full Speed Range

WANG Bing^1,2, YU Xin^1,2, LIU Kai¹ , YAN Wei-ping¹ , CHEN Han¹

（1 College of Electrical and Information Engineering, Hunan University of Technology, Zhuzhou 412007, China;

2 Key Laboratory for Electric Drive Control and Intelligent Equipment of Hunan Provincial,

Hunan University of Technology, Zhuzhou 412007, China）

Abstract: In order to solve the problem of unsuitability of sliding mode observer in low speed range and poor tracking performance of high frequency injection method in medium and high speed range, a hybrid control strategy is adopted to achieve no-position sensor control of permanent magnet synchronous motor (PMSM) in full-speed range. In order to avoid the failure of the motor to start, the high-frequency pulse voltage injection method with magnetic pole discrimination is adopted in the range of zero and low speed; In order to reduce the chat tering of the traditional sliding mode observer, an improved sliding mode observer is used to obtain rotor position information in the medium and high speed range; In order to achieve smooth speed switching, a non-linear switching algorithm is adopted. The simulation results show that the adopted compound control strategy can accurately obtain the rotor position information in the full speed range, and improve the stability and control accuracy of the permanent magnet synchronous motor.

Key words: PMSM; no position sensor; high frequency pulse voltage injection method; sliding mode observer

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