[发明专利]一种基于SMO的无速度传感器控制系统

摘要

本发明公开了一种基于SMO的无速度传感器控制系统，包括逆变器单元、PMSM单元、第一Clark变换单元、Park变换单元、第二Clark变换单元、滑模观测器单元、第一比较器单元、第一PI调节单元、第二比较器单元、第二PI调节单元、第三比较器单元、第三PI调节单元、Park反变换单元和SVPWM单元，通过一种易于工程实现的滑模观测器来检测电机转子的位置和转子速度，建立滑模增益与估算反电动势的关系来减小系统抖振，本发明中的滑模观测器在转速突变以及负载突变的情况下，都能及时并准确的跟踪电动机的转速和转角变化。本发明具有控制准确性高，动态性能好，鲁棒性强的特点，此外，还具有低成本、控制算法简单、转速及位置的估算速度及精度高等优点。

主权项

一种基于SMO的无速度传感器控制系统，其特征在于，包括逆变器单元、PMSM单元、第一Clark变换单元、Park变换单元、第二Clark变换单元、滑模观测器单元、第一比较器单元、第一PI调节单元、第二比较器单元、第二PI调节单元、第三比较器单元、第三PI调节单元、Park反变换单元和SVPWM单元，其中：所述PMSM单元，用于检测输出三相电流I_a、I_b和I_c；所述第一Clark变换单元，用于将所述PMSM单元输出的三相电流I_a、I_b和I_c通过Clark变换后输出两相静止直角坐标系α‑β下的两相定子电流i_α和i_β；所述Park变换单元，用于将所述第一Clark变换单元输出的两相定子电流i_α和i_β通过Park变换后输出两相同步旋转坐标系d‑q下的两相电流I_d和I_q；所述第二Clark变换单元，用于将所述逆变器单元输出的三相电压U_a、U_b和U_c经过Clark变换后输出两相静止直角坐标系α‑β下的两相定子电压u_α和u_β；所述滑模观测器单元，用于将所述第一Clark变换单元输出的两相定子电流i_α和i_β和所述第二Clark变换单元输出的两相定子电压u_α和u_β进行估算处理，估算出转子转速的估计值和转子位置的估计值所述第一比较器单元，用于将所述滑模观测器单元中估算出转子转速的估计值乘以一常数得到估算的转子转速n，并将估算的转子转速n与实际的转子转速n*进行作差运算；所述第一PI调节单元，用于将所述第一比较器单元比较的差值通过PI调节后输出q轴参考电流所述第二比较器单元，用于将所述第一PI调节单元调节后输出q轴参考电流与所述Park变换单元输出的两相电流I_q进行作差运算；所述第二PI调节单元，用于将所述第二比较器单元比较的差值通过PI调节后输出q轴参考电压所述第三比较器单元，用于将d轴参考电流与所述Park变换单元输出的电流I_d进行作差运算；所述第三PI调节单元，用于将所述第三比较器单元比较的差值通过PI调节后输出d轴参考电压所述Park反变换单元，用于将所述第二PI调节单元输出的q轴参考电压和所述第三PI调节单元输出的d轴参考电压通过Park反变换后输出两相静止直角坐标系α‑β下的两相控制电压和所述SVPWM单元，用于将两相控制电压和进行空间矢量脉宽调制，输出PWM波形至所述逆变器单元，所述逆变器单元向所述PMSM单元输入三相电压U_a、U_b和U_c，从而控制所述PMSM单元。