无刷直流电机无位置传感器转子位置自检测复合方法.pdfVIP

2008 年 9 月 电 工 技 术 学 报 Vol.23 No. 9 第 23 卷第 9 期 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Sep. 2008 无刷直流电机无位置传感器转子位置 自检测复合方法 鲁文其 胡育文 黄文新 储剑波 （南京航空航天大学航空电源航空科技重点实验室 南京 210016 ） 摘要 基于对定子铁心饱和法和滑动模态观测器法转子位置自检测原理和特性的讨论，提出 了一种能在全速范围内（包含零速在内）实现转子位置准确检测和控制的复合方法。零速时采用 定子铁心饱和法判断转子初始位置并起动，低高速时设计了一种新的准滑动模态观测器控制算法, 它将反电动势估算值反馈到定子电流的观测计算中，相比传统的滑模观测器算法，它可以通过选 择合适的反馈值提高转子位置角的估算精度和系统的稳定性，并且切换函数采用饱和函数代替开 关函数，可以通过选择合理的边界层厚度有效地削弱抖振。以一台表面式无刷直流电机为对象进 行实验，实验结果表明该转子位置自检测复合方法能够在全速范围内有效地估算转子位置信息， 是实现无刷直流电机无位置传感器运行的一种实用方法。 关键词：铁心饱和 准滑动模态观测器 饱和函数 无传感器 中图分类号：TM341 A Hybrid Approach of Sensorless Rotor Position Self-Sensing for Brushless DC Motor Lu Wenqi Hu Yuwen Huang Wenxin Chu Jianbo （Nanjing University of Aeronautics and Astronautics Nanjing 210016 China ） Abstract Based on the detailed discussion of the basic principles and merits for two methods, a hybrid rotor position self-sensing approach is investigated by combining the stator core saturation method and sliding mode observer method. To detect the initial rotor position at standstill, a approach making use of the magnetic saturation characteristic of the stator core is presented. To detect the rotor position at low speed and high speed, a new algorithm of the quasi-sliding mode observer is designed. In order to increase the precision of the rotor position estimation and the stability of the system, the estimated back electromotive force was feedback to current observer. In order to solve the chattering problem existed in traditional sliding mode observer, the sign function is replaced by a saturation function. The experimental st