[发明专利]基于MRAC观测器的永磁同步电机无速度传感器控制方法

摘要

本发明涉及一种基于MRAC观测器的永磁同步电机无速度传感器控制方法，其技术特点是：将改进后的基于超螺旋滑模的模型参考自适应观测器模块接入到永磁体同步电机调速系统上，对电机转子位置和转速的检测；将两相旋转坐标系下的定子电流id和iq以及两个电流环PI控制器输出的电压参考值ud和电压参考值uq输入到基于超螺旋滑模的模型参考自适应观测器模块中；基于超螺旋滑模的模型参考自适应观测器对数据处理后得到估计的电机转速和转子角度位置用于速度反馈以及PARK变换和IPARK变换。本发明采用超螺旋滑模算法代替传统模型参考自适应观测器中的PI环节，使永磁同步电机调速系统具有较强的鲁棒性和抗扰性能，提高了对电机转速和转子位置的估计精度。

主权项

1.一种基于MRAC观测器的永磁同步电机无速度传感器控制方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：将基于超螺旋滑模的模型参考自适应观测器模块接入到永磁体同步电机调速系统上，代替机械编码器；步骤2：检测永磁同步电机三相定子电流ia、ib、ic并将检测得到的三相定子电流ia、ib、ic输入到CLARK变换模块，经CLARK变换模块变换得到两相静止坐标系下的定子电流iα和iβ；步骤3：将两相静止坐标系下的定子电流iα和iβ输入PARK变换模块，经PARK变换模块变换得到两相旋转坐标系下的定子电流id和iq；步骤4：将两相旋转坐标系下的定子电流id和iq分别输入到两个电流环PI控制器，然后将两相旋转坐标系下的定子电流id和iq以及两个电流环PI控制器输出的d轴电压参考值ud和q轴电压参考值uq输入到基于超螺旋滑模的模型参考自适应观测器模块中；步骤5：基于超螺旋滑模的模型参考自适应观测器对输入数据进行处理，得到估计的电机转速和转子角度位置步骤6：将估计得到的电机转速和速度给定值作差之后输入转速环PI控制器中，得到q轴电流参考值iq*；步骤7：将步骤6得到的q轴电流参考值iq*和步骤3得到的定子电流iq做差之后输入到一个电流环PI控制器中，得到q轴电压参考值uq，同时将d轴电流参考值id*＝0和步骤3得到的定子电流id作差输入到另一个电流环PI控制器中，得到d轴电压参考值ud；步骤8：将步骤7得到的d轴和q轴的电压参考值ud和uq输入到IPARK变换模块中，变换得到两相静止坐标系下电压参考值uα和uβ；步骤9：将步骤8得到的两相静止坐标系下电压参考值uα和uβ输入到SVPWM调制模块中，进而生成SVPWM波对逆变器进行驱动，逆变器输出对应频率的三相正弦交流电，实现对永磁同步电机的驱动控制。