永磁同步电机无速度算法--改进滑模观测器(改进指数趋近律)
一、原理介绍
针对传统滑模观测器存在抖振、估计转子信息精度较差和永磁同步电机运行过程中存在的负载转矩突变对电机调速性能影响较大等问题,采用一种改进趋近律的滑模观测器。改进趋近律将系统的状态变量与Sigmoid函数相结合作为等速项,指数项中引入对数项的分数多项式,减少抖振的同时能有效地抑制控制系统的抖振。
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
将基于指数趋近律SMO和基于改进指数趋近律SMO进行对比验证,前一个为基于指数趋近律SMO,后一个为基于改进指数趋近律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
2.3估计转角与实际转角
2.4估计转角与实际转角误差
综上,可以看出改进的滑模观测器相比较传统的滑模观测器,不光提高了观测的精度的同时还有效地抑制了系统的抖振,并且超调性与快速性的矛盾的得到了有效的解决,鲁棒性得到了提升