电工技术学报  2017, Vol. 32 Issue (3): 105-112    DOI:
电机与电器 |
基于自抗扰控制器的内置式永磁同步电机无位置传感器控制
杜博超1, 韩守亮1, 张超1, 崔淑梅1, 郑维2
1. 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院 哈尔滨 150001
2. 郑州宇通客车股份有限公司 郑州 450061
Sensorless Control of Interior Permanent Magnet Synchronous Motor Based on Active Disturbance Rejection Controller
Du Bochao1, Han Shouliang1, Zhang Chao1, Cui Shumei1, Zheng Wei2
1. School of Electrical Engineering and Automation Harbin Institute of Technology Harbin 150001 China
2. Zhengzhou Yutong Bus Company Limited Zhengzhou 450061 China
全文: PDF (1734 KB)  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 位置传感器故障是内置式永磁同步电机可靠性降低的重要原因之一。针对无位置传感器算法中滑模观测器存在观测角度滞后和系统抖振的缺陷,提出了一种以自抗扰控制器为核心的无速度传感器控制方法。该方法基于内置式永磁同步电机的扩展反电动势模型,重新设计了适用于其电流内环的自抗扰控制器,使之不再依赖于永磁体磁链参数。针对位置和速度估计问题,系统将扩展反电动势纳入未知扰动,采用状态扩张观测器对其进行估计,最后使用锁相环生成转速和转子位置。仿真和实验结果表明,该控制策略能够准确估计电机转子位置,并具有很好的稳态性能。
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作者相关文章
杜博超
韩守亮
张超
崔淑梅
郑维
关键词 内置式永磁同步电机 自抗扰控制器 无传感器控制 扩展反电动势    
Abstract:Position sensor fault is one of the important reasons to reduce the reliability of interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM).For avoiding lag angle observation and chattering defects of sliding mode observer insensorless algorithm, this paper proposed a sensorless control of IPMSM based on active disturbance rejection controller (ADRC). An ADRC is designed to control internal current loops of IPMSM in extended electromotive force frame, so that it is no longer dependent on permanent magnet flux parameters. For positon and speed estimation, the extended electromotive force is regarded as an unknown disturbance and estimated by an extended state observer. And then, the speed and rotor position are generated by the phase lock loop.Finally,simulation and experimental results demonstrate that the proposed control strategy can not only accurately estimate the rotor position of the IPMSM, but also have a good performance in the steady state.
Key wordsInterior permanent magnet synchronous motor    active disturbance rejection controller    sensorless control    extended electromotive force   
收稿日期: 2015-08-03      出版日期: 2017-02-27
PACS: TM341  
基金资助:国家自然科学基金项目(51277039)和国家科技支撑计划项目(2013BAG05B00)资助。
通讯作者: 崔淑梅 女,1964年生,教授,博士生导师,研究方向为电动汽车电驱动控制。E-mail:cuism@hit.edu.cn(通信作者)   
作者简介: 杜博超 男,1986年生,博士,研究方向为电动车用驱动电机系统及其控制。E-mail:dubc3124@126.com
引用本文:   
杜博超, 韩守亮, 张超, 崔淑梅, 郑维. 基于自抗扰控制器的内置式永磁同步电机无位置传感器控制[J]. 电工技术学报, 2017, 32(3): 105-112. Du Bochao, Han Shouliang, Zhang Chao, Cui Shumei, Zheng Wei. Sensorless Control of Interior Permanent Magnet Synchronous Motor Based on Active Disturbance Rejection Controller. Transactions of China Electrotechnical Society, 2017, 32(3): 105-112.
链接本文:  
https://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2017/V32/I3/105