非奇异终端滑模观测器的IPMSM无源控制

侯利民¹，赵金鹏¹，孙斌²，臧东¹，蔡柯¹

1. 辽宁工程技术大学电气与控制工程学院2. 国网辽宁省电力有限公司朝阳供电公司

摘 要：在内置式永磁同步电动机(IPMSM)静止坐标系数学模型定义的扩展反电势基础上,提出了一种基于非奇异终端滑模观测器的IPMSM无传感器控制策略。通过构造滑模观测器,定义非奇异终端滑模面,设计滑模观测器控制律估计出电机反电动势,利用锁相环跟踪算法获取转子位置和速度信息,抑制了滑模固有的抖振现象,避免常规滑模观测器由于低通滤波所产生的相位滞后,提高了转子位置与速度的估算精度。利用最优转矩控制方法得到期望的d轴和q轴电流,并在IPMSM的端口受控哈密顿(PCH)系统数学模型基础上,采用互联和阻尼配置的能量成形方法,设计了无源控制器得到两相同步旋转坐标系下的电压分量,控制器计算量小、便于实现。仿真结果验证了方法的有效性。

关键词：内置式永磁同步电机;终端滑模;无源控制;滑模观测器;扩展反电势;