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第１１卷第５期电机与控制学报Ｖｏ１．１ｌＮｏ．５

２００７年９月ＥＬＥＣＴＲＩＣＭＡＣＨＩＮＥＳＡＮＤＣＯＮＴＲＯＬＳｅｐ．２００７

基于扰动滑模观测器的永磁同步电机矢量控制

祝晓辉，李颖晖

（１．空军工程大学工程学院，陕西西安７１００３８；２．西安交通大学电气学院，陕西西安７１００４９）

摘要：分析了一类非线性系统基于扰动的滑模状态观测器设计的基本思想，在此基础上将其应

用到永磁同步电机无传感器矢量控制策略下永磁转子速度及位置信息的获取当中。为获取精度较

高的状态估计，设计了具有变截止频率特性相位补偿的位置及具有自适应调节率的转速滑模观测

器，理论分析表明这类观测器对参数变化具有极强的鲁棒性。仿真结果证明基于空间矢量脉宽调

制供电技术的永磁同步电机双闭环无传感器矢量控制系统具有较好的动静态性能。

关键词：滑模观测器；永磁同步电机；空间矢量脉宽调制；虚拟传感器；无传感器矢量控制

中图分类号：ＴＭ３０１．２，ＴＰ２７１．４文献标识码：Ａ文章编号：１００７－４４９Ｘ（２００７）０５—０４５６－０６

Ｖｅｃｔ０ｒｃｏｎｔｒｏｌｆｏｒＰＭＳＭｂａｓｅｄｏｎｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅＳＭｏ

ＺＨＵＸｉａｏ．ｈｕｉ，ＬＩＹｉｎｇ．ｈｕｉ＇

（１．ＥｎｓｌｎｅｅｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｉｒＦｏｒｃｅＥｎｓｉｎｅｅｆｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｌｌ７１００３８Ｃｈｉｎａ；

２．ＥｌｅｃｔｒｉｃＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＸｉ’ａｒＩＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｌｌ７１００４９Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｂａｓｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｏｂｓｅｒｖｅｒｄｅｓｉｇｎｂａｓｅｄＯｉｌｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｆｏｒａｃｅｒｔａｉｎｎｏｎｌｉｎｅａｒ

ｓｙｓｔｅｍｉｓａｎａｌｙｚｅｄｗｈｉｃｈｉｓｕｓｅｄｔｏｇｅｔｔｈｅｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｒｏｔｏｒ’Ｓｖｅｌｏｃｉｔｙｎａｄｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｆｏｍｒａｔｉｏｎｆｏｒ

ＰＭＳＭ（ｐｅｍｒｎａｅｎｔｍａｇｎｅｔｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒ）ｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓｖｅｃｔｏｒｃｏｎｔｏｒ１．Ｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｂｓｅｖｒｅｒｗｉｈｔｖａｒｉａ—

ｂｌｅｃｕｔ—ｏｆｆｆｒｅｑｕｅｎｃｙｐｈａｓｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎａｎｄｈｔｅｖｅｌｏｃｉｔｙｏｂｓｅｒｖｅｒｗｉｈｔａｄａｐｔｉｖｅｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇａｒｅｄｅｓｉｎｇｅｄ

ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｏｂｔａｉｎｍｏｒｅｐｒｅｃｉｓｅｓｔａｔｅｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｅｓｒｅｖｅａｌｈｔａｔｓｕｃｈｏｂｓｅｖｒｅｒｉｓｍｕｃｈ１Ｏ＂—

ｂｕｓｔｔｏｈｔｅｐａｒａｍｅｔｅｒｖａｒｉａｔｉｏｎａｎｄｈｔｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｐｏｒｖｅｈｔａｔｈｔｅＰＭＳＭｄｏｕｂｌｅ—ｃｌｏｓｅｄ—

ｌｏｏｐｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓｖｅｃｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｈａｓｇｏｏｄｄｙｎａｍｉｃａｎｄｓｔａｔｉｃｐｅｒｆｏｍｒｎａｃｅ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｏｂｓｅｖｒｅｒ；ｐｅｍｒｎａｅｎｔｍａｇｎｅｔｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒ；ｓｐａｃｅｖｅｃｔｏｒｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈｍｏｄ—

ｕｌａｔｉｏｎ；ｖｉｒｔｕａｌｓｅｎｓｏｒ￥；ｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓ