在PMSM无速度传感器算法的众多解决方案中,滑模观测器是一种经典的选择,且不断有新改进。本文聚焦于一种二阶混合非奇异终端滑模观测器,它基于SPMSM模型进行设计。模型假设转子的永磁磁场和定子电枢的感应电动势都是正弦波,不考虑涡流损耗和磁滞影响。
作者并未沿用传统SMO的线性滑模面,而是将其与混合非奇异终端滑模结合。滑模面的设计经过精心构建,旨在优化控制性能。接下来,设计新型滑模控制律,通过Lyapunov函数证明观测器的稳定性,避免了复杂的三角函数和除法运算,转子位置和转速的获取通过PLL进行观测,简化了计算过程。
在MATLAB/simulink的仿真中,算法在1e-4的控制周期和1e-6的电机计算周期下运行。在0.1s的启动阶段后,切换至无速度算法。结果显示,转速波动稳态时保持在±8rpm,优于传统SMO。尽管启动时存在误差,但不影响中高速段的性能。转子位置误差在0.05rad,符合要求。
二阶混合非奇异终端滑模观测器显示出提高精度和减弱抖动的优势,但参数设计复杂,对调节有一定挑战。在仿真中,仍有转子位置误差随转速增加的问题,可能源于滑模增益*。总的来说,这种观测器在性能上有所提升,但还需优化参数以进一步减小误差。
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