[發明專利]應用于 PMSM無位置控制的角度跟蹤觀測器及其實現方法有效

申請號：	201310321126.4	申請日：	2013-07-27
公開（公告）號：	CN103346727A	公開（公告）日：	2013-10-09
發明（設計）人：	許強;蘇智勝	申請（專利權）人：	湖北立銳機電有限公司
主分類號：	H02P21/14	分類號：	H02P21/14
代理公司：	暫無信息	代理人：	暫無信息
地址：	432003***	國省代碼：	湖北;42
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摘要：
搜索關鍵詞：	應用于 pmsm 位置控制角度跟蹤觀測器及其實現方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及的是一種PMSM無位置控制的角度跟蹤觀測技術領域，具體涉及一種應用于PMSM無位置控制的角度跟蹤觀測器及其實現方法。

背景技術

PMSM與交流感應電機相比具有功率密度高，啟動特性好，運行效率高等優點，特別其運行效率高使得其在對節能環保要求日益嚴格的家電領域被大量的應用。但PMSM運行時需要知道轉子的具體位置用以進行矢量控制算法，目前多數采用反電勢觀測器得到α-β反電勢觀測值和其中

然后將和輸入到角度跟蹤觀測器得到觀測的轉速和輸出用以控制電機運行。圖1所示為角度跟蹤觀測器框圖，其中先求得模再對和進行去模處理得到的-sin值和cos值，通過反饋環路得到將輸入到PI控制器可得到速度的觀測值對積分即得角度的觀測值這種觀測器結構簡單，易于實現，但該觀測器中對反電勢進行去模處理環節中使用反電勢觀測值和除模項，由于和為一個波動值（在穩態時，也呈正余弦規律變化）故該項容易引入噪聲影響后端環節，而且該去模處理方法需要開平方運算也占用了處理器的運行資源；限幅環節也只是限制轉速的觀測值不超過電機的最大轉速（稍大于電機的額定轉速）和最小轉速（0，多數情況下只需電機往一個方向運行），但實際限幅器起作用時環路已經不穩定，且不能回到正常的跟蹤狀態。

發明內容

針對現有技術上存在的不足，本發明提供一種可靠、穩定的應用于PMSM無位置控制的角度跟蹤觀測器及其實現方法。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：

一種應用于PMSM無位置控制的角度跟蹤觀測方法，包括：

設置MINSPEEDOBS（即為觀測轉速下限值）值，使電機在該轉速下，電流環飽和輸出的情況下能夠拖動運行；

由反電勢觀測器得到的α-β坐標系下反電勢觀測值和（α-β坐標系為電機控制下的一個定律性），計算

根據PMSM的額定轉速設置一轉速閥值區間其值為ΔS；

計算作為限幅器的上限，比較和MINSPEEDOBS取其中較大的作為限幅器下限；

α-β坐標系下反電勢觀測值和使用轉速觀測值和K_e的乘積K作為模，用反電勢觀測值和除K得到的sin和cos值帶入后端運算；

通過反饋環路得到后，將輸入到控制器，使（Kp+KI/S）經過可變幅值限幅器得到速度的觀測值對積分即得角度的觀測值

根據本發明的一個實施例，所述ΔS為PMSM額定轉速的15-25%。

根據本發明的一個實施例，所述控制器為PI控制器。