改进PI与MRAS驱动的永磁电机无传感器控制：高精度与快速收敛

本文主要探讨了基于改进的PI电压前馈补偿型电流控制器和模型参考自适应系统(MRAS)的永磁同步电动机无传感器控制技术。在现代工业自动化和电机控制领域，永磁同步电动机因其高效率和高精度而被广泛应用，然而，传统电流PI控制器在精度和动态响应方面存在局限性，特别是在无传感器控制的情况下，由于无法实时获取电机状态信息，这使得控制性能受限。 作者通过对永磁同步电动机进行模型参考自适应理论的研究，提出了一种创新的控制策略。模型参考自适应系统(MRAS)是一种能够自我调整控制器参数以适应电机模型变化的智能控制方法，它通过在线估算电机的转速来弥补无传感器环境下的信息缺失。这种方法的关键在于构建一个与实际电机模型相似的参考模型，然后通过比较实际输出与参考模型的差异来调整控制器参数。 提出的改进PI电压前馈补偿型电流控制器结合了传统PI控制的优点和电压前馈补偿的预见性，能够在一定程度上减少因模型不确定性引起的误差。这种控制器设计考虑了电机的数学模型，并利用MRAS实时估计的转速信息，将预测的电压前馈信号与实际反馈信号进行集成，从而提高控制精度和稳定性。 仿真结果证实了该方法的有效性。采用改进的PI电压前馈补偿型电流控制器和MRAS的无传感器控制策略，显著减小了速度误差，实现了快速的收敛速度，而且具有良好的鲁棒性，即使在电机模型存在偏差或外部扰动时也能保持良好的控制性能。 这项研究为永磁同步电动机的无传感器控制提供了一种新颖且高效的解决方案，对于提升电机驱动系统的控制精度、可靠性和效率具有重要意义，对于电机控制技术的发展以及工业自动化领域的广泛应用具有积极的推动作用。关键词如PI电流调节器、永磁同步电动机、模型参考自适应(MRAS)和无传感器控制，都强调了这篇论文的核心技术和关注点。