基于模糊PI模型參考自適應(yīng)的高速永磁同步調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)

目前，常用的無(wú)位置傳感器轉(zhuǎn)了位置檢測(cè)方法主要有利用調(diào)速電機(jī)凸極效應(yīng)的高頻信號(hào)注入法，但該方法對(duì)調(diào)速電機(jī)的結(jié)構(gòu)有一定的要求，需要調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)了有一定的凸極性，不適用于隱極式永磁同步調(diào)速電機(jī)。第二類方法則利用反電動(dòng)勢(shì)或者磁鏈估算轉(zhuǎn)了位置，常用的方法有模型參考白適應(yīng)法(modelreference adaptive system  MRAS),滑模觀測(cè)器法(sliding mode observer  SMO)、擴(kuò)展卡爾曼濾波法(extended Kalman filter  EKF)等?；Ｓ^測(cè)器法的魯棒性好，但其存在低速抖振> >1，對(duì)于反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)小的高速永磁同步調(diào)速電機(jī)尤為嚴(yán)重，擴(kuò)展卡爾曼濾波法需要矩陣的求逆運(yùn)算，計(jì)算復(fù)雜，對(duì)CPU的性能要求較高，實(shí)時(shí)性較差。模型參考白適應(yīng)系統(tǒng)常用的PI白適應(yīng)調(diào)節(jié)器的動(dòng)穩(wěn)態(tài)性能只能在某一速度區(qū)域調(diào)整為{zj0}，當(dāng)轉(zhuǎn)速低于該速度域時(shí)易引起檢測(cè)的轉(zhuǎn)了位置振蕩，高于該速度域時(shí)易導(dǎo)致檢測(cè)的轉(zhuǎn)了位置有較大的延遲，而高速永磁同步調(diào)速電機(jī)的調(diào)速范圍寬(從0到兒萬(wàn)r/min)，基于傳統(tǒng)PI的模型參考白適應(yīng)觀測(cè)器(PI-MRAS)性能不再滿足要求。為此，本文提出了一種基于模糊PI模型參考白適應(yīng)觀測(cè)器(以下簡(jiǎn)稱模糊PI-MRAS)的高速永磁同步調(diào)速電機(jī)的轉(zhuǎn)了位置檢測(cè)方法，把模糊PI作為模型參考白適應(yīng)觀測(cè)器的反饋調(diào)節(jié)器，應(yīng)用模糊控制器調(diào)整PI調(diào)節(jié)器的比例積分系數(shù)，使PI白適應(yīng)調(diào)節(jié)器在調(diào)速電機(jī)很寬的速度范圍內(nèi)都有良好的動(dòng)穩(wěn)態(tài)性能，從而使觀測(cè)器在低速時(shí)可以抑制檢測(cè)的轉(zhuǎn)了位置角度的小幅振蕩，高速時(shí)減小其角度的相位延遲，提高了轉(zhuǎn)了位置的檢測(cè)精度。通過(guò)仿真分析和實(shí)驗(yàn)證明了該方法的有效性和實(shí)用性。   

這種方法應(yīng)用模糊控制器來(lái)調(diào)整PI白適應(yīng)調(diào)節(jié)器的比例積分系數(shù)，使PI白適應(yīng)調(diào)節(jié)器在調(diào)速電機(jī)不同的速度域都有良好的動(dòng)穩(wěn)態(tài)性能。為提高觀測(cè)器穩(wěn)態(tài)性能，還可以在模糊控制器的輸出端加入一個(gè)低通濾波器。