PMSM扩展状态滑模观测器及转子位置和速度估算

针对永磁同步电机(PMSM)反电势滑模观测器抖振问题,提出一种基于电流和磁链为变量的 PMSM扩展状态方程的自适应滑模观测器。以实际电流与观测电流之差构成滑模面,当滑模运动发生时,电流观测误差为零,等效控制信号包含磁链误差相关信息。通过反馈矩阵将等效信号输入到磁链观测方程中,磁链观测误差渐进收敛到零。在磁链观测结果中,抖振现象被很好的抑制,转子角度可以由磁链直接计算。分析了速度估计误差对磁链观测影响,并以此为基础进行反馈矩阵的计算。建立了速度自适应率,并采用Lyapunov方法证明了算法的收敛性。仿真和实验结果表明,通过该观测器和速度辨识方法能够准确计算出电机角度和速度,具有良好的稳态精确度和动态性能。
第 12 卷 　第 5期 电 　 机 　与 　控 　制 　学 　报 Vol112 No15

2008 年 9 月 EL EC TR IC　MA CH IN E S　AND 　CON TROL Sep. 2008






PM SM 扩展状态滑模观测器及转子位置和速度估算
苏健勇 , 　杨贵杰 , 　李铁才
(哈尔滨工业大学 电气工程及自动化学院 , 黑龙江 哈尔滨 150001 )


摘　要 : 针对永磁同步电机 ( PMS M )反电势滑模观测器抖振问题 ,提出一种基于电流和磁链为变量的
P MSM 扩展状态方程的自适应滑模观测器。以实际电流与观测电流之差构成滑模面 ,当滑模运动发
生时 ,电流观测误差为零 ,等效控制信号包含磁链误差相关信息。通过反馈矩阵将等效信号输入到磁
链观测方程中 ,磁链观测误差渐进收敛到零。在磁链观测结果中 ,抖振现象被很好的抑制 ,转子角度
可以由磁链直接计算。分析了速度估计误差对磁链观测影响 ,并以此为基础进行反馈矩阵的计算。
建立了速度自适应率