基于ADRC的PMSM無傳感器控制及參數辨識

趙凱岐，劉 洋

(哈爾濱工程大學智能科學與工程學院，哈爾濱 150000)

0 引言

永磁同步電機(permanent magnet synchronous motor,PMSM)具有損耗小、功率密度大、起動轉矩大、效率高等優點，已經廣泛地應用在航空航天、船舶電力推進等諸多領域，成為電力傳動領域的研究熱點[1-4]。在傳統永磁同步電機控制策略中，矢量控制(field oriented control,FOC)是應用較為廣泛的控制方式，FOC通過坐標變換將定子電流完全解耦為勵磁電流和轉矩電流分別控制，擁有較高的控制精度，但是需要較為精確的轉子位置角，傳統方法是通過機械位置傳感器確定轉子初始位置，這不僅增加了電機成本，還降低了電機的可靠性和穩定性[5-7]。因此PMSM的無傳感器矢量控制技術應運而生[8]，如滑模觀測器、自適應觀測器、擴展卡爾曼濾波器、龍貝格觀測器等。在電機運行過程中，不可避免存在參數的實時變化、外界不確定的干擾等問題，PI控制器對線性系統具有結構簡單，穩定性好等優點，但是PMSM是非線性系統，當調速范圍要求很寬時，PI控制器很難在不同負載情況下保持良好的控制精度。

彭思齊等[9]設計了自適應模糊觀測器的PMSM矢量控制，雖然自適應觀測器保證了轉子位置的精度，解決了傳統滑模觀測器的抖振問題，但是整個系統還是基于PI控制，不能保證在電機運行過程中，參數變化時的控制性能，進而會引起轉速超調等問題。現如今對PI控制器優化的方法有很多，如將算法與PI控制器結合并對PI參數在線整定，或者利用滑模控制器取代PI控制器。……