[发明专利]一种无位置传感器无刷直流电机的宽速滑模观测器

摘要

本发明公开了一种无位置传感器无刷直流电机的宽速滑模观测器。使用本发明能够扩大滑模观测器的速度适用范围，实现较宽速度范围内的估计，进而实现更宽范围的调速控制。本发明将无刷直流电机的参考输入速度分为低速、中速和高速三个速度区间，根据直流电机的参考输入速度的不同调整边界层厚度：在低速时增大边界层厚度，有效抑制抖振；在高速时减小边界层厚度，加快观测器响应速度，减小估计误差，从而在整体上提高了滑模观测器准确的观测范围和估计精度，进而获取更好的估计效果和实现更宽范围的调速控制。同时，采用正弦饱和函数作为滑模面函数，无需使用低通滤波器即可有效抑制抖振，且收敛速度快、估计精度高。

主权项

1.一种无位置传感器无刷直流电机的宽速滑模观测器，其特征在于，将无刷直流电机的参考输入速度分为低速、中速和高速三个速度区间；当无刷直流电机的参考输入速度处于不同速度区间时，所述滑模观测器的滑膜面函数的边界层厚度不同；其中，无刷直流电机的参考输入速度为低速时对应的滑膜面函数的边界层厚度大于中速时对应的滑膜面函数的边界层厚度；无刷直流电机的参考输入速度为高速时对应的滑膜面函数的边界层厚度小于中速时对应的滑膜面函数的边界层厚度；采用一维模糊控制器进行边界层厚度的自适应变化控制，其中，以无刷直流电机的参考输入速度的绝对值|ω_ref|作为模糊控制器的输入变量，以边界层厚度φ为输出变量；输入变量|ω_ref|和输出变量φ的论域分别选取为{0,0.25,0.5,0.75,1}和{0,0.2,0.4,0.6,0.8,1}，对应的模糊语言子集为{零，正小，正中，正大}；模糊控制规则为：当输入变量|ω_ref|较小时，模糊控制器的输出变量φ较大；当输入变量|ω_ref|较大时，模糊控制器的输出变量φ较小。