针对永磁同步电机,基于浸入与不变(immersion and invariance,I&I)理论构建反电动势和负载转矩观测器,从而提出无传感控制方案。首先,用低通滤波器对电机的电压与电流信号进行滤波处理;然后,通过分析滤波前后的信号,应用I&I理...针对永磁同步电机,基于浸入与不变(immersion and invariance,I&I)理论构建反电动势和负载转矩观测器,从而提出无传感控制方案。首先,用低通滤波器对电机的电压与电流信号进行滤波处理;然后,通过分析滤波前后的信号,应用I&I理论建立不变流形,根据不变流形的稳定性与可控性,提出系统自适应律来构建反电动势观测器,并根据得到的反电动势的估计值,采用反正切法求解转子位置和速度的估计值;其次,基于I&I理论利用转速估计值构建负载转矩观测器以得到负载转矩估计值;最后,采用反步法基于估计的转速与负载转矩设计了转速环控制器并证明了闭环稳定性,实现了永磁同步电机的无传感器控制。仿真研究结果表明,在带有未知负载扰动的情况下,与传统PI控制器下的滑模观测器法相比,基于I&I观测器法具有更好动态响应能力和更强的鲁棒性。展开更多
文摘针对永磁同步电机,基于浸入与不变(immersion and invariance,I&I)理论构建反电动势和负载转矩观测器,从而提出无传感控制方案。首先,用低通滤波器对电机的电压与电流信号进行滤波处理;然后,通过分析滤波前后的信号,应用I&I理论建立不变流形,根据不变流形的稳定性与可控性,提出系统自适应律来构建反电动势观测器,并根据得到的反电动势的估计值,采用反正切法求解转子位置和速度的估计值;其次,基于I&I理论利用转速估计值构建负载转矩观测器以得到负载转矩估计值;最后,采用反步法基于估计的转速与负载转矩设计了转速环控制器并证明了闭环稳定性,实现了永磁同步电机的无传感器控制。仿真研究结果表明,在带有未知负载扰动的情况下,与传统PI控制器下的滑模观测器法相比,基于I&I观测器法具有更好动态响应能力和更强的鲁棒性。
