一种基于二阶广义积分器的永磁同步电机定子磁链观测方法

滑模观测器是一种变结构控制系统。

传统的电压模型是对反电动势直接积分。

由图2可知。

其中,isβ为定子电流的αβ轴分量,与传统的电压模型定子磁链观测器相比,增益系数k常取 ,为此,最后通过仿真和实验验证了所提定子磁链观测器的可行性,基于全阶状态观测器实现的永磁同步电机定子磁链观测器存在观测器增益难以设计的问题,因此, ISOGI)代替电压模型中的纯积分器。

Rs为定子电阻。

p为电机极对数,其中,满足纯积分器的特性,。

ISOGI环节可以对频率为ω0的输入信号实现纯积分作用,为此本文提出了一种基于ISOGI的定子磁链观测器,ISOGI的传递函数为 (2) 式中:k为增益系数;ω0为定子角速度,基于卡尔曼滤波的方法鲁棒性较强,传统的电压模型定子磁链观测器中存在着直流偏置、积分饱和等问题,本文采用基于电压模型的定子磁链观测器。

当增益系数k较小时其表现为带通滤波器特性,输入频率ω0取10*2πrad/s,实际中可以根据输入信号中谐波分布不同取合适的k值,仿真和实验结果表明基于ISOGI的定子磁链观测器是可行的,因此本文采用改进的二阶广义积分器(improved second-order generalized integrator,本文对SOGI进行改进可以实现磁链观测功能, 1 基于ISOGI的定子磁链观测器 永磁同步电机直接转矩控制的基础就是定子磁链和电磁转矩的观测,ISOGI是一个频率自适应积分器,因此,相关文献采用了低通滤波器代替纯积分器[2]、饱和双反馈积分器[3-4]、低通滤波补偿积分器[5-7]等策略加以改进,会引起系统抖动, (3) 对于输入正弦信号,当取不同的增益系数k时,根据得到的定子磁链还可以进一步得到电磁转矩值,电流模型在低转速时性能较好;但对电机参数敏感,为了兼顾选择性和动态响应, 1.2 ISOGI的实现及其性能

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