基于信号注入的极低速PMSM无速度传感器控制 2011-06-02 11:17:35来源:互联网
1引言
近年来，永磁同步电机（PMSM）的无速度传感器矢量控制成为研究热点。目前，PMSM无速度传感器矢量控制在中高速段已获得良好的控制性能，但在极低速段（<1Hz）却仍未实现良好的控制。这是因为PMSM无速度传感器矢量控制需要利用反电势，而反电势在极低速时很小，受电机参数变化影响较大，导致控制性能降低，无法实现极低速以及零速的无速度传感器矢量控制。
为了实现极低速段的PMSM无速度传感器控制，研究人员提出了各种控制方法。其中研究较多的是高频信号注入法，利用注入的高频定子电压信号产生的电流响应来估计转子位置[1]-[7]。这些基于高频信号注入的方法都利用了PMSM的非理想特性，如电磁凸极和饱和效应等。所以，这些方法适用于具有转子凸极的内埋式永磁同步电机（IPMSM），而对表面式永磁同步电机（SPMSM）的控制效果不明显。
本文介绍了一种低频信号注入法[8]，并搭建了仿真模型，实现了极低速段及零速区的SPMSM无速度传感器控制。该方法通过注入低频d轴定子电流信号，利用产生的反电势响应估计电机转速，仅利用PMSM的基波模型，不依赖于各种非理想特性，所以适用于SPMSM控制。本文进行了大量的仿真并对仿真结果进行了分析，不仅证明了该方法的有效性，还提出了需要进一步研究的问题和方向。
2PMSM数学模型