永磁同步电机非线性观测器设计及内核验证

摘要：

永磁同步电机调速系统的矢量控制建立在转子磁链定向系内,为了获得优异的转速响应特性、调速范围,特别是低速调速性能及抗负载扰动性能等控制效果,需要获取转子精确的位置及速度信息作为反馈调节量.针对永磁同步电机模型方程多变量、非线性、强耦合的特点,设计了一种基于非线性坐标变换后能观测规范形的高增益观测器,将其作为转子位置及速度高精度估计的内核算法.基于微分几何理论分析了转子磁链定向系内模型的非线性局部弱能观性及全局能观性,从而肯定了应用非线性观测器内核进行局部及全局状态估计的必要性；与另一种不同内核的观测器相比较,数值仿真结果肯定了本文提出的非线性观测器内核在估计转子磁链定向系的交(直)轴电流及速度信息方面的可实现性.这样,在理论及算法两个方面,都证明了所提出的非线性观测器内核可以实现无传感器稳定起动、状态估计以及结合位置估算的算法交联收敛性.

关键词：永磁同步电机、高增益观测器、微分几何、非线性能观性、矢量控制

所属期刊栏目：29

分类号：TP271.4;TM301.2(自动化技术及设备)

资助基金：陕西省自然科学基金资助项目2006E_132

在线出版日期：2013-03-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1594-1602