准滑模观测器的无刷直流电机无E+E位置传感器控制技术
无刷直流电机具有高效节能、动态响应快、无换相火花及较好的机械特性等优点,已被广泛应用于众多行业。传统的无刷直流电机是通过转子E+E位置传感器得到确切的转子位置信号实现电机的换相和调速的。但E+E位置传感器的存在,使得无刷直流电机在航空航天、汽车等应用场合受到了很大的限制,甚至在某些场合无法使用。

准滑模观测器的无刷直流电机无E+E位置传感器控制技术
因此,无刷直流电机的无E+E位置传感器转子位置检测方法成为近年来的研究热点。滑模变结构控制具有对参数摄动的*自适应等优点,可以用它来实现对电机速度、位置的控制。主要进行永磁无刷直流电机无E+E位置传感器控制的前期理论研究。用Matlab7.1/Simulink建立基于端电压检测的无E+E位置传感器模型仿真。并把其仿真结果和永磁无刷直流电机有E+E位置传感器控制仿真结果进行对比。滑模观测器不仅能得到不确定对象的状态,还能获得对象模型中内外干扰的实时控制量。但传统滑模观测器控制存在抖振大、精度不高等问题,因此限制了该方法在高性能驱动场合的应用。针对上述问题,设计了一种基于新型准滑模变结构观测器的无刷直流电机无E+E位置传感器控制系统。 首先介绍了无刷直流电机的基本原理和控制方法,阐述了无E+E位置传感器控制中常用的转子位置检测方法,然后根据无刷直流电机的数学模型和滑模变结构理论,引入了一种新型准滑模观测器进行转子位置估计。该观测器以实测电流和观测电流之间的误差作为滑模面,再根据反电势与转速的数学关系估算出转子位置和转速。切换函数采用饱和函数替代开关函数,通过选择合适的边界层厚度,有效的削弱了抖振；并以滑模观测器得到的转速作为反馈进行闭环控制,使实际转速响应得到良好的效果。在此基础上设计了基于新型准滑模观测器的无刷直流电机的无E+E位置传感器控制系统,仿真结果表明,设计的控制系统不仅能够得到准确的转子位置和角速度,提高了转子位置估算的精度,而且能有效的抑制传统滑模控制的抖振,使系统具有较强的鲁棒性。仿真结果表明:永磁无刷直流电机的无E+E位置传感器矢量控制和带E+E位置传感器控制相比亦具有良好的动态响应特性和速度控制特性。

准滑模观测器的无刷直流电机无E+E位置传感器控制技术
zui后,以公司的dsPIC30F6010单片机为核心,设计了无刷直流电机无E+E位置传感器控制的硬件和软件系统,实现了无刷直流电机的启动、电流电压采样、转速调节和位置检测等功能。