基于準滑模觀測器的無刷直流電機無位置傳感器控制技術研究.pdf

1、無刷直流電機具有高效節(jié)能、動態(tài)響應快、無換相火花及較好的機械特性等優(yōu)點，已被廣泛應用于眾多行業(yè)。傳統(tǒng)的無刷直流電機是通過轉子位置傳感器得到確切的轉子位置信號實現(xiàn)電機的換相和調速的。但位置傳感器的存在，使得無刷直流電機在航空航天、汽車等應用場合受到了很大的限制，甚至在某些場合無法使用。因此，無刷直流電機的無位置傳感器轉子位置檢測方法成為近年來的研究熱點。
　　 滑模變結構控制具有對參數攝動的完全自適應等優(yōu)點，可以用它來實現(xiàn)對電機速

2、度、位置的控制。滑模觀測器不僅能得到不確定對象的狀態(tài)，還能獲得對象模型中內外干擾的實時控制量。但傳統(tǒng)滑模觀測器控制存在抖振大、精度不高等問題，因此限制了該方法在高性能驅動場合的應用。針對上述問題，本文設計了一種基于新型準滑模變結構觀測器的無刷直流電機無位置傳感器控制系統(tǒng)。
　　 本文首先介紹了無刷直流電機的基本原理和控制方法，闡述了無位置傳感器控制中常用的轉子位置檢測方法，然后根據無刷直流電機的數學模型和滑模變結構理論，引入了一

3、種新型準滑模觀測器進行轉子位置估計。該觀測器以實測電流和觀測電流之間的誤差作為滑模面，再根據反電勢與轉速的數學關系估算出轉子位置和轉速。切換函數采用飽和函數替代開關函數，通過選擇合適的邊界層厚度，有效的削弱了抖振;并以滑模觀測器得到的轉速作為反饋進行閉環(huán)控制，使實際轉速響應得到良好的效果。在此基礎上設計了基于新型準滑模觀測器的無刷直流電機的無位置傳感器控制系統(tǒng)，仿真結果表明，本文設計的控制系統(tǒng)不僅能夠得到準確的轉子位置和角速度，提高了轉