永磁同步电机无速度算法--互补滑模观测器

一、原理介绍

采用了互补滑模变结构观测器，滑模面选择了广义滑模面和互补滑模面相结合的设计，这样可以有效地降低系统的跟踪误差，提高系统的跟踪性能，切换控制率选择饱和函数，抑制了传统SMC 的抖振现象。

二、仿真模型

在MATLAB/simulink里面验证所提算法，搭建仿真。采用和实验中一致的控制周期1e-4，电机部分计算周期为1e-6。仿真模型如下所示：

仿真工况：电机空载零速启动，0s阶跃给定转速1000rpm，0.5s施加额定负载

将互补滑模观测器与传统滑模观测器进行对比，前一个为传统SMO，后一个为互补SMO

2.1给定转速、实际转速和估计转速

2.2估计转速与实际转速误差

启动阶段由于反电动势较小，估计性能较差。到达一定转速后，转速估计误差基本在±5rpm之间。

2.3估计转角与实际转角

2.4估计转角与实际转角误差

2.5电磁转矩

互补滑模观测器的无传感器算法对反电动势有更好的滤波性能，对转子位置及转速的观测更加准确，抗负载扰动及转速突变能力更强。