準滑模觀測器的無刷直流電機無E+E位置傳感器控制技術
無刷直流電機具有高效節能、動態響應快、無換相火花及較好的機械特性等優點,已被廣泛應用于眾多行業。傳統的無刷直流電機是通過轉子E+E位置傳感器得到確切的轉子位置信號實現電機的換相和調速的。但E+E位置傳感器的存在,使得無刷直流電機在航空航天、汽車等應用場合受到了很大的限制,甚至在某些場合無法使用。

準滑模觀測器的無刷直流電機無E+E位置傳感器控制技術
因此,無刷直流電機的無E+E位置傳感器轉子位置檢測方法成為近年來的研究熱點。滑模變結構控制具有對參數攝動的*自適應等優點,可以用它來實現對電機速度、位置的控制。主要進行永磁無刷直流電機無E+E位置傳感器控制的前期理論研究。用Matlab7.1/Simulink建立基于端電壓檢測的無E+E位置傳感器模型仿真。并把其仿真結果和永磁無刷直流電機有E+E位置傳感器控制仿真結果進行對比。滑模觀測器不僅能得到不確定對象的狀態,還能獲得對象模型中內外干擾的實時控制量。但傳統滑模觀測器控制存在抖振大、精度不高等問題,因此限制了該方法在高性能驅動場合的應用。針對上述問題,設計了一種基于新型準滑模變結構觀測器的無刷直流電機無E+E位置傳感器控制系統。 首先介紹了無刷直流電機的基本原理和控制方法,闡述了無E+E位置傳感器控制中常用的轉子位置檢測方法,然后根據無刷直流電機的數學模型和滑模變結構理論,引入了一種新型準滑模觀測器進行轉子位置估計。該觀測器以實測電流和觀測電流之間的誤差作為滑模面,再根據反電勢與轉速的數學關系估算出轉子位置和轉速。切換函數采用飽和函數替代開關函數,通過選擇合適的邊界層厚度,有效的削弱了抖振；并以滑模觀測器得到的轉速作為反饋進行閉環控制,使實際轉速響應得到良好的效果。在此基礎上設計了基于新型準滑模觀測器的無刷直流電機的無E+E位置傳感器控制系統,仿真結果表明,設計的控制系統不僅能夠得到準確的轉子位置和角速度,提高了轉子位置估算的精度,而且能有效的抑制傳統滑模控制的抖振,使系統具有較強的魯棒性。仿真結果表明:永磁無刷直流電機的無E+E位置傳感器矢量控制和帶E+E位置傳感器控制相比亦具有良好的動態響應特性和速度控制特性。

準滑模觀測器的無刷直流電機無E+E位置傳感器控制技術
zui后,以公司的dsPIC30F6010單片機為核心,設計了無刷直流電機無E+E位置傳感器控制的硬件和軟件系統,實現了無刷直流電機的啟動、電流電壓采樣、轉速調節和位置檢測等功能。