[发明专利]基于转速自适应滑模观测器的无传感器电机控制方法

权利要求书

1.基于转速自适应滑模观测器的无传感器控制方法，其特征在于，包括滑模观测器，反电势观测器和锁相环，反电势观测器从滑模观测器输出信号中提取出反电势信号中的等效量V_α和V_β，并根据以下公式提取出低频信号：

其中为转子的电角速度的估计值；和为等效量V_α和V_β的导数；

根据公式(1)得到反电势观测器必须满足如下公式：

其中和是V_α和V_β估计值，和为反电势估计值和实际值之间的误差值,l是一个正的常数；和为和的导数；

反电势观测器将和估计值传输给锁相环，锁相环根据从中提取出反动势中的位置信号进行锁相。

2.根据权利要求1所述的基于转速自适应滑模观测器的无传感器电机控制方法，其特征在于：滑模观测器需满足以下公式：

其中和为两相估计电流，V_α和V_β为两相电压，其中为

其中R_s为定子电阻；为转子的电角速度的估计值，L_d和L_q分别为交直轴电感，反电势由电流的误差重构，因此V_α和V_β满足如下公式

其中k为滑模控制的增益，sgn()为符号函数，和分别为等效量V_α和V_β的估计电流和实际电流的误差。

3.根据权利要求2所述的基于转速自适应滑模观测器的无传感器电机控制方法，其特征在于：转子的电角速度符合如下公式：

其中F为李雅普诺夫函数，其导数小于零时为稳定状态，其中ω_e为转子的实际电角速度，T为转置符号，从而得到其中a＝(L_d-Lq)/L_d。

4.根据权利要求1所述的基于转速自适应滑模观测器的无传感器电机控制方法，其特征在于：还包括转速调节器、电流调节器、SVPWM脉宽调制、CLARK变换、PARK变换；转速调节器采用的是比例-积分调节器；电流调节器采用的是比例-积分调节器，d、q轴分别拥有一个比例-积分调节器，同时在d、q轴之间还有反电势的交叉解耦；SVPWM脉宽调制采用的是空间电压矢量脉宽调制；CLARK变换是将定子三相电流变换到静止的α-β坐标轴上；PARK变换是静止坐标系α-β轴上两相电压或电流与同步旋转坐标系d-q坐标轴上的对应的电压或电流之间的转换。