增强型LADRC自抗扰算法提升IPMSM电机低速控制性能

本文主要探讨了在低速到零速范围内的永磁同步电机（Interior Permanent Magnet Synchronous Motor, IPMSM）无传感器控制中的自抗扰滤波算法，特别是高频率（High-Frequency, HF）信号注入策略。传统方法在电机受到扰动时，控制性能会显著下降。为了解决这一问题，研究者提出了一种增强型线性主动干扰拒绝控制（Enhanced Linear Active Disturbance Rejection Control, LADRC）结合HF脉冲电压信号注入的方法。 LADRC是一种有效的控制策略，它通过构建级联扩展状态观测器（Cascaded Extended State Observer, ESO）来实现对总干扰的相对及时且准确估计。ESO是一种重要的自适应滤波器，它能够实时跟踪和补偿系统中的不确定性和外部干扰，确保控制系统的稳定性。通过将ESO与LADRC结合，文章旨在提升IPMSM驱动系统在面对扰动时的动态性能和鲁棒性。 在具体实施中，该方法首先利用高频信号来探测电机状态，然后利用ESO实时估计这些信号背后的物理量，如电磁转矩和磁链等。通过在线调整控制器参数，LADRC能够动态地适应扰动，从而减小其对控制效果的影响。这种方法的优势在于能够在无需外部传感器的情况下，提供稳定的控制性能，并且对电机速度变化范围内的各种扰动具有良好的应对能力。 然而，值得注意的是，论文指出此工作尚处于接受发表阶段，内容可能在最终发布前有所修改。引用时需遵循IEEE的相关规定，使用DOI 10.1109/TPEL.2018.2814056，发表于《电力电子交易》（IEEE Transactions on Power Electronics）期刊。 这篇论文为IPMSM无传感器控制提供了重要的技术改进，为实际应用中的电机驱动系统提供了更高效、稳定的自抗扰滤波解决方案，对于提高电机驱动系统的动态响应和控制精度具有重要意义。