双绕组永磁容错电机的SMO-MRAS转子位置自适应估计算法

本文主要探讨了一种基于变结构模型参考自适应的双绕组永磁容错电机（Dual-Winding Fault-Tolerant Permanent Magnet Motor, FTPMM）的转子位置估计算法。FTPMM结合了单电机和双余度容错控制系统的优势，提升了系统的可靠性、经济性和空间利用率，使得电机在各种工作条件下表现更为出色。 首先，文章对双绕组三相永磁容错电机的基本结构和数学模型进行了介绍，这包括电机的双绕组设计以及在不同工作状态（如无故障、绕组开路和短路故障）下的控制策略。这种设计允许电机在发生故障时仍能保持一定程度的功能，提高了其容错能力。 在转子位置估计部分，作者创新性地将传统的滑模变结构（Sliding Mode Observer, SMO）控制与模型参考自适应（Model Reference Adaptive System, MRAS）控制相结合。滑模变结构方法通常用于处理非线性系统中的扰动和不确定性，而模型参考自适应则可以动态调整控制器以跟踪系统模型，两者结合能够提高定位精度并减少在估计过程中的抖动问题。 为了进一步改善性能，文章提出采用双正切函数代替传统的符号函数，这是因为双正切函数具有连续性，能够有效地缓解滑模控制中的“跳跃”现象，从而实现更平滑和准确的转子位置估计。这种方法在处理故障状态下电机运动的连续性和稳定性方面表现出色。 最后，关键词涵盖了研究的核心内容，包括双绕组永磁容错电机、变结构控制、模型参考自适应、电流矢量容错控制和无位置传感器控制。这些技术的应用使得电机能够在没有位置传感器的情况下，依然能够可靠地估计和补偿转子位置，显著提高了电机的控制精度和鲁棒性。 这篇文章提供了一种新颖且实用的策略，通过结合变结构控制和模型参考自适应，优化了双绕组永磁容错电机的转子位置估计算法，为电机在复杂运行环境中实现高效、精确控制提供了有价值的技术支持。