[发明专利]一种基于滑模观测器的无速度传感器控制方法

摘要

本发明公开了一种基于滑模观测器的无速度传感器控制方法，通过一种易于工程实现的滑模观测器来检测电机转子的位置和转子速度，建立滑模增益与估算反电动势的关系来减小系统抖振，推导了计算转角和转速的公式，构建了永磁同步电机模型，所涉及的滑模观测器在转速突变以及负载突变的情况下，都能及时并准确的跟踪电动机的转速和转角变化。本发明在无传感器控制领域中有很大的研究潜力和应用前景，为电动机高性能控制和故障预测提供了关键参数，具有控制准确性高，动态性能好，鲁棒性强的特点，此外，还具有低成本、控制算法简单、转速及位置的估算速度及精度高等优点。

主权项

一种基于滑模观测器的无速度传感器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：选择d轴参考电流为0，交流永磁同步电机检测输出三相电流Ia、Ib和Ic；步骤2：三相电流Ia、Ib和Ic经过Clark变换，输出两相静止直角坐标系α‑β下的两相定子电流iα和iβ；步骤3：两相定子电流iα和iβ经过Park变换，输出两相同步旋转坐标系d‑q下的两相电流Id和Iq；步骤4：逆变器输出的三相电压Ua、Ub和Uc经过Clark变换，输出两相静止直角坐标系α‑β下的两相定子电压uα和uβ；步骤5：将步骤2中所得的两相定子电流iα和iβ与步骤4中所得的两相定子电压uα和uβ一并输入滑模观测器进行估算处理，估算出转子转速的估计值和转子位置的估计值步骤6：将步骤5中估算出转子转速的估计值乘以一常数得到估算的转子转速n，并将估算的转子转速n与实际的转子转速n*进行作差，差值通过PI调节后输出q轴参考电流步骤7：将q轴参考电流与步骤3中得到的电流Iq进行作差，差值通过PI调节后输出q轴参考电压步骤8：将d轴参考电流与步骤3中得到的电流Id进行作差，差值通过PI调节后输出d轴参考电压步骤9：将步骤7中输出的q轴参考电压和步骤8中输出的d轴参考电压经过Park反变换，输出两相静止直角坐标系α‑β下的两相控制电压和步骤10：将两相控制电压和进行空间矢量调制，输出PWM波形至逆变器，逆变器向永磁同步电机输入三相电压Ua、Ub和Uc，从而控制永磁同步电机。