基于滑模變結構控制的永磁同步電機

賀宇軒，解小華，張愛春

(吉林大學a.汽車動態模擬國家重點實驗室;b.通信工程學院，長春130022)

0 引言

20世紀70年代前，交流電動機的拖動主要應用于對電力拖動的沒有調速或調速性能要求很低的生產場合，其中異步電動機為首選的主流電機，同步電動機被人類使用的機會微乎其微。但在生產中對調速系統性能有較高要求時一般都采用直流電動機［1］。隨著電力電子技術的發展，電壓－頻率協調控制的問題得到解決，使同步電機成為可調速電機家族的一員。同時，同步電機(PMSM:Permanent Magnet Synchronous Machine)以其功率因數高、過載能力強、體積小及重量輕等優點廣泛應用于伺服控制系統中［2］。

目前，永磁同步電機高性能傳統控制方法主要有兩種:矢量控制和直接轉矩控制。而在這兩種控制技術的基礎上，衍生出許多控制方法。文獻［3－6］提出的最小二乘法在線辨識方法，對永磁同步電機的參數進行實時控制。針對永磁同步輪轂電機的電流強耦合特點，文獻［7，8］采用了逆系統原理對系統進行解耦，但逆系統解耦算法計算速度慢，占內存較大，處理器效率降低。在文獻［9］中，只是簡單搭建了直接轉矩控制模塊，因此系統抗干擾能力差，轉矩波動大。基于轉速閉環控制，在電機轉軸上安裝轉速傳感器進行反饋，是獲得精確轉速的保障。但該方法成本高，結構復雜，逐漸被無傳感器控制系統取代。同時，微機控制和數字信號處理器的飛速發展為永磁同步電機無傳感器控制策略提供良好的仿真與調速環境，而且由于其本身的結構不繁雜、花費少的特點使這項技術得到人們的關注［10］。……