利用滑模觀測(cè)器實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)的無傳感器磁場(chǎng)定向控制

永磁同步電機(jī)（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）是電機(jī)控制應(yīng)用的首選之一。由于使用永磁轉(zhuǎn) 子，它還有較高的轉(zhuǎn)矩與較小的外形尺寸，并且沒有轉(zhuǎn)子電流，這些方面均優(yōu)于交流感應(yīng)電機(jī)（AC Induction Motor，ACIM）。由于功率尺寸比很高，PMSM 可以幫助減小設(shè)計(jì)尺寸，同時(shí)不會(huì)損失轉(zhuǎn)矩。得益于上述優(yōu)勢(shì)， PMSM 能夠在各種可變頻率驅(qū)動(dòng)（Variable Frequency Drive，VFD）應(yīng)用中使用。 磁場(chǎng)定向控制（Field Oriented Control，F(xiàn)OC）是控制基于 PMSM 的 VFD 的傳統(tǒng)選擇。FOC 將三相交流電機(jī)的相電 流和轉(zhuǎn)子磁通角作為輸入，為三相電壓源逆變器生成換相模式，使得到的定子磁通與轉(zhuǎn)子磁通形成特定角度，從而提 供最佳轉(zhuǎn)矩和速度性能。FOC 主要通過將定子參考坐標(biāo)系中的三相分量轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子磁通參考坐標(biāo)系中的兩個(gè)去耦分量 實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)：一個(gè)去耦分量用于控制電機(jī)中的總磁通，另一個(gè)去耦分量用于控制轉(zhuǎn)矩。 從定子參考坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子參考坐標(biāo)系需要準(zhǔn)確了解轉(zhuǎn)子磁通角?？赏ㄟ^使用適當(dāng)?shù)奈恢?a href='http://www.wenjunhu.com/v/tag/117/' target='_blank' class='arckwlink_none'>傳感器（在有傳感器 FOC 中）或位置估算器（在無傳感器 FOC 中）獲得轉(zhuǎn)子磁通角。在無傳感器 FOC 中，面臨的挑戰(zhàn)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)能夠抑制溫 度、開關(guān)噪聲和電磁噪聲等干擾的穩(wěn)定速度估算器。在存在未知信號(hào)和不確定性的情況下，滑模觀測(cè)器是轉(zhuǎn)子位置估 算器的一種絕佳選擇。