自适应模糊滑模控制在PMSM无速度传感估计中的应用

"基于自适应模糊滑模的PMSM无速度传感控制研究" 本文主要探讨了永磁同步电机（PMSM）在无速度传感器控制条件下的速度跟踪估计技术。永磁同步电机作为一种高效能电机，广泛应用于各种工业和自动化领域。在传统的控制策略中，依赖于机械速度传感器来获取电机的转速和位置信息，但这类传感器存在安装复杂、故障率高以及对系统整体性能的限制等问题。因此，发展无速度传感器控制技术对于提高系统的可靠性和降低成本具有重要意义。 文中首先介绍了永磁同步电机的工作原理，并建立了内埋式PMSM的数学模型，这种类型的电机因其高功率因数、高功率密度和强过载能力而受到青睐。针对无速度传感器控制的挑战，研究者提出了一种结合自适应模糊微分积分滑模控制（Adaptive Fuzzy Integral Sliding Mode Control, AFI-SMC）与旋转高频电压注入法的解决方案。 自适应模糊微分积分滑模控制是一种具有强大鲁棒性的控制策略，它能够适应系统参数的变化和外部扰动。通过模糊逻辑系统，AFI-SMC可以在线调整控制参数，以实现对不确定性和非线性系统的精确控制。在此基础上，引入旋转高频电压注入法来估计电机的转速。这种方法通过向电机的定子绕组注入高频信号，然后分析反电动势（Back EMF）的高频分量来推断转速，这种方法在高速和低速工况下都能提供稳定且准确的转速估计。 在电机高低速运行时，该控制策略的性能进行了分析。仿真结果显示，采用高频注入法的自适应模糊微分积分滑模控制系统在各种工况下均表现出良好的稳定性，能够有效地跟踪速度变化，并具有优秀的鲁棒性，即使在面对系统不确定性或外部干扰时也能保持稳定运行。 这项研究提出了一种创新的无速度传感器控制方案，结合了自适应模糊控制和高频电压注入技术，为PMSM提供了高效且可靠的转速估计手段，这对于推动PMSM在高精度、高动态性能应用中的广泛应用具有积极的意义。同时，这一方法简化了系统结构，降低了对机械传感器的依赖，有望进一步拓宽PMSM的应用领域。