IPMSM非奇异快速终端滑模无速度传感器转矩控制 .pdfVIP

学兔兔 第 36卷 第 2期 仪 器 仪 表 学 报 VoI_36No．2 2015年 2月 ChineseJournalofScientificInstrument Feb．2O15 IPMSM 非奇异快速终端滑模无速度传感器转矩控制术 赵凯辉 ，陈特放 ，张昌凡 ，何 静 ，黄 刚 (1．湖南工业大学电气与信息工程学院 株洲 412007；2．中南大学交通运输工程学院 长沙 410075； 3．中南大学信息科学与工程学院 长沙 410075) 摘 要：为了提高轨道交通用内置式永磁同步电动机转矩控制性能，构建了非奇异快速终端滑模观测器观测等效反电动势， 采用分数阶锁相环实现速度和位置的辨识 ，基于有效磁链实现了转矩控制。首先，采用等效反电动势的概念建立了内置式永 磁同步电动机的模型，此模型和表贴式永磁 同步电机等效 ；其次，在 静止坐标系构建 了非奇异快速终端滑模观测器 (NFTSMO)，应用滑模等值原理观测内置式永磁同步电动机的等效反电动势 ，利用分数阶锁相环 (FO—SPLL)实现了转子速度 和位置的辨识 ，并观测有效磁链和负载转矩，构成转矩闭环控制。最后，通过仿真和 RT—Lab硬件在环实验验证了所提出方法 的正确性和有效性。 关键词：非奇异快速终端滑模观测器；有效磁链 ；等效反电动势；分数阶锁相环；转矩闭环控制 中图分类号：TM351 TH823 文献标识码 ：A 国家标准学科分类代码：5i0．80 SensorlessandtorquecontrolofIPM SM applyingNFTSM O ZhaoKaihui ，ChenTefang ，ZhangChangfan ，HeJing，HuangGang’ (J．SchoolQ厂ElectricalandInformationEngineering，HunanUniversityD厂Technology，Zhuzhou412007，China； 2．SchoolofTrafficandTransportationEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410075，China； 3．SchoolD厂InformationScienceandEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410075，China) Abstract：To improve the performance ofthe torque precision ofInteriorpemr anentmagnetsynchronousmotor (IPMSM)ofrailwayvehicles，anonsingularfastterminalslidingmodeobserver(NFTSMO)isdesignedtoobserve equivalentbackelectromotiveforce(EEMF)．TherotorspeedandangleisidentifiedbyFractional—ordersoftware phase—lockedloop(FO—SPLL)．Aprecisetorquecontrolmethodisachievedbyactiveflux．TheIPMSMmathemati— calmodelisestablishedbyapplyingEEMF concept，whichisequivalenttothesurface—mounted permanentmagnet synchronousmotor(SPMSM)mode1．ANFrSMOisdesignedin仅一Bcoordinateflameto