无传感器感应电机降阶磁链观测器设计与稳定性提升

该论文《无速度传感器感应电机降阶磁链观测器方法及实现》发表于2013年的《电机与控制学报》第17卷第6期，作者宋文祥、周杰、阮智勇和朱洪志来自上海大学机电工程与自动化学院。论文针对传统感应电机模型中的磁链观测问题进行了深入探讨。 传统的感应电机磁链观测方法基于开环控制，存在一些局限性，主要体现在缺乏对系统内部和外部干扰的有效抑制，导致在低速运行特别是再生制动模式下，系统的稳定性受到影响，可能会出现工作区域不稳定的问题。为了克服这些问题，作者提出了一种新型的无速度传感器降阶磁链观测器。这种观测器利用电机反电动势偏差作为附加信息，通过设计误差反馈矩阵来增强磁链观测的精度和闭环控制特性，从而改善系统的鲁棒性和稳定性。 论文的核心贡献在于采用李雅普诺夫线性化理论对磁链观测模型进行了深入分析。通过这种方法，作者建议使用低通滤波器来处理转子磁链的估计，这样可以确保在所有转速范围内，包括低速再生制动模式下，磁链观测的稳定性得到保障。这种方法的关键在于其能够有效地抑制干扰，使系统在各种工况下都能保持稳定的运行。 论文的关键词涵盖了感应电机、降阶磁链观测器、稳定性分析以及无速度传感器和闭环控制等重要领域。研究结果通过仿真和实际实验得到了验证，证明了提出的观测器策略对于提升感应电机驱动系统的性能和稳定性是有效的。 总结来说，这篇论文提供了一种创新的方法，旨在解决感应电机在低速再生制动模式下磁链观测的稳定性问题，通过引入闭环控制和优化的磁链观测算法，为无速度传感器感应电机驱动系统的实时控制提供了实用的技术支持。这对于提高电力电子设备在工业应用中的可靠性和效率具有重要意义。