2023年7月电工技术学报Vol.38No.14第38卷第14期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYJul.2023DOI:10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.220858基于扩张式主从自适应陷波滤波器与动态频率跟踪的永磁同步电机无传感器控制葛扬宋卫章杨洋（西安理工大学电气工程学院西安710061）摘要磁链观测法是永磁同步电机在中高速区域一种有效的无传感器控制方案。但是由于逆变器非线性、初始位置误差、电流测量偏置等因素，磁链估计结果将不可避免地含有斜坡信号、直流偏置和各次谐波等多种干扰信号。这些干扰信号的存在将降低无传感器控制的稳态精度，增加转速波动，严重时甚至使系统失稳。针对这一问题，提出了基于扩张式主从自适应陷波滤波器（EMAF）的磁链观测方案。利用不同干扰信号的特性，EMAF可同时跟踪磁链观测中的多种干扰信号；通过对积分对象中的直流偏差进行反馈补偿，EMAF可消除积分环节产生的斜坡信号。进一步地，给出了EMAF的参数整定图解法，将多参数整定问题转换为单参数整定。另外，为了提高频率跟踪环节的动态性能，提出一种考虑电机运动方程的动态频率跟踪算法。相比锁相环或锁频环，该算法在频率变化时可减小频率跟踪误差，避免频率突变引起的暂态振荡。不同条件下的实验结果验证了所提方法的有效性。关键词：永磁同步电机（PMSM）无传感器控制扩张式主从自适应陷波滤波器参数整定频率跟踪中图分类号：TM9210引言近年来，永磁同步电机（PermanentMagnetSynchronousMotor,PMSM）的无传感器控制系统因能够有效降低成本、提高空间利用率和可靠性，吸引了研究者的广泛关注[1-3]。PMSM的无传感器控制主要有高频信号注入[4-6]和模型估计法[7-11]两类，分别适用于低速和中高速区域。目前，主要通过二者的切换来实现宽调速范围。模型估计法可分为反电动势观测法和磁链观测法。由于转子磁链的幅值不随频率变化而变化——对于表贴式PMSM，其幅值为常数；对于内置式PMSM，有效磁链的幅值虽不是常数，但可利用电流直接计算。因此，相比反电动势观测法，磁链观测法在转速和电流时变的场合可获得更好的性能[12]。但是，由于逆变器非线性、初始位置误差、电流测量偏置等因素，利用电压模型得到的磁链估计结果将含有直流偏置、各次谐波和斜坡信号等干扰信号[12-13]。这些干扰信号将严重影响PMSM无传感器控制的性能。因此，需消除上述干扰信号对磁链估计的影响，目前已有学者进行了相关研究。文献[14]提出了带有初始位置自适应辨识的磁链观测方案。但由于...
