2023年《安全管理》之基于模糊微分积分滑模的无速度传感器永磁同步电机运行研究.docx

基于模糊微分积分滑模的无速度传感器永磁同步电机运行研究   为研究永磁同步电机（PMSM）在无速度传感器工况下的速度跟踪估计，利用自适应模糊微分积分滑模鲁棒性强的优点，提出了在自适应模糊微分积分滑模条件下采用旋转高频电压注入法对电机转速估计的无速度传感器控制方案。仿真结果说明，采用高频注入法的自适应模糊微分积分滑模控制系统在高、低速工况下动态响应快速，并具有较好的鲁棒性，能够实现速度跟踪估计。     内埋式PMSM因其功率因数高、功率密度高及过载能力强而应用广泛，其无速度传感器矢量控制技术已成为研究的热点。目前已经提出多种转速估计方法，如卡尔曼滤波器法、模型参考自适应法和旋转高频电压注入法等。高频电压注入法主要应用于凸极率较大的PMSM转子位置检测，该法易于调试和实现，兼具良好的抗干扰性和稳定性。     PMSM矢量控制系统的速度闭环通常采用常规PI控制器，其抗干扰性和抗参数摄动能力不够理想，难以获得满意的动态性能。对此，本文设计了自适应模糊微分积分滑模控制器，同时基于旋转高频电压注入法的无速度传感技术对PMSM进行矢量控制。仿真结果说明系统响应快速，抗负载扰动性能佳，鲁棒性强。     自适应模糊微分积分滑模控制器设计     仿真结果及分析     对内埋式PMSM无速度传感器系统依据矢量控制法，结合SVPWM逆变器调制技术，采用旋转高频电压注入法结合自适应模糊微分积分滑模进行仿真研究。PMSM高速空载运行转速响应特性如图1（a）所示，给定转速为2022r/min，估计转速在0.06s产生超调，扰动恢复时间约0.04s。     本文设计了自适应模糊微分积分速度闭环滑模控制器，并采用基于旋转高频电压注入法的无速度传感器技术对PMSM进行矢量控制。由仿真结果知，PMSM转子响应快速，具有良好的动态特性；且对内部参数摄动、外部干扰等具有良好的自适应性。