微特电机 ›› 2024, Vol. 52 ›› Issue (6): 30-37.

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基于扩张状态模型高阶滑模观测器的SPMSM无传感器控制

吴胜男,安  宁   

  1. 沈阳工业大学 电气工程学院,沈阳 110870
  • 收稿日期:2023-12-06 出版日期:2024-06-28 发布日期:2024-06-27
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目( 51907129)

SPMSM Sensorless Control Based on Extended State Model High-Order SMO

WU Shengnan, AN Ning   

  1. School of Electrical Engineering,Shenyang University of Technology,Shenyang 110870,China
  • Received:2023-12-06 Online:2024-06-28 Published:2024-06-27

摘要: 针对滑模观测器( SMO) 在表贴式永磁 同 步 电 机 ( SP MSM ) 无 传 感 器 控 制 中 存 在 固 有 抖 振 和 不能有限时间收敛的问题, 提出了 高 阶 超 螺 旋 非 奇 异 快 速 终 端 滑 模 观 测 器 ( HOSTNFTSMO ) 。 基 于 P MSM 扩张状态模型提出了一种高阶超螺旋观测器( HOSTO) 来实现抖振抑制。 针对终 端 滑 模 面 存 在 微 分 项 会 引 入噪声的问题, 设计了一个新的非奇异 快 速 终 端 滑 模 面 ( NFTSMS ) , 以 实 现 状 态 变 量 的 有 限 时 间 收 敛。 仿 真结果表明, 与传统 SMO 相比, 研究的 HOSTNFTSMO 可以在不牺牲 SMO 鲁棒 性 的 情 况 下 获 得 较 高 的 转 子 位置估计精度。

关键词: 表贴式永磁同步电机, 无传感器控制, 高阶超螺旋观测器, 扩张状态, 滑模观测器, 非奇异快速终端滑模面

Abstract: To solve the problems of inherent chattering and non-finite-time convergence of sliding mode observer ( SMO) in sensorless control of surface-mounted permanent magnet synchronous motor ( SPMSM) , this study proposes a high-order super-twisting nonsingular fast terminal SMO ( HOSTNFTSMO) . Based on the PMSM extended state model, a high-order super-twisting observer ( HOSTO ) is proposed to achieve chattering suppression. Secondly, to address the
problem of noise introduced by the differential term in the terminal sliding mode surface, a new non-singular fast terminal sliding mode surface ( NFTSMS) is designed to achieve finite-time convergence of state variables. Simulation results show that the HOSTNFTSMO studied in this paper can achieve high position estimation accuracy without sacrificing the robustness of its compared to the traditional SMO.

Key words: surface-mounted permanent magnet synchronous motor ( SPMSM), sensorless control, high-order spuertwisting observer( HOSTO), extended state, sliding mode observer( SMO), non-singular fast terminal sliding mode surface( NFTSMS)

中图分类号: