摘要：设计了一种新型的基于滑模速度磁链自适应观测器的永磁电机转速辨识矢量控制系统，在表贴式永磁电机d-q坐标模型的基础上设计滑模自适应状态观测器来估算电机转速，以电机本身作为参考模型，利用它与电流观测器的误差构造滑模超平面，得到电流观测器的收敛条件。运用lyapunov稳定性理论，构造lyapunov函数，推导出转子速度自适应辨识率与定子常数辨识率，将辨识速度作为反馈输入设计无速度传感器矢量控制系统，同时可克服电阻不确定性的影响。仿真结果表明提出的速度辨识方法具有较强的鲁棒性和较高的动静态性能，证明了控制策略的正确性与有效性。

关键词：永磁同步电机(pmsm)；速度辨识；滑模观测器；模型参考自适应；矢量控制

中图分类号：tm351    文献标志码：a    文章编号：1001-6848(2010)05-0045-04

  无速度传感器矢量控制的核心问题就是速度辨识，速度辨识方法的效果是影响整个控制系统的一个重要因素。目前，国内外对于无速度传感器的研究主要有直接计算、观测器基础上的估算方法、模型参考自适应法、基于定子三次谐波电压的估算、人工智能等方法

  本文将滑模变结构控制与自适应控制相结合，在保证系统在抗干扰和参数变化方面具有高鲁棒性的条件下，提出一种新的速度辨识方法，该方法在观测器和控制器的设计上都比较容易实现。文中设计了一个永磁电机的自适应速度磁链滑模观测器，并对它进行了分析和仿真试验。由于定子电流实际上是可测量的信号，仿真结果表明所提出的辨识方法具有良好酌转矩与磁链控制性能及速度响应能力。

  本文针对表贴式永磁电机，在如下的假设条件下：忽略铁心饱和；不计涡流和磁滞损耗；转子上没有阻尼绕组；永磁材料的电导率为0；相绕组中感应电动势波形是正弦波，得到pmsm在d-g坐标下的数学模型：

    说明当选择合适的k与a。值时，可以保证滑模自适应观测器是渐近稳定的。

  定义磁链观测器为：

 

    在设计滑模电流观测器之前，先假设α为一个未知的连续量，基于滑模变结构原理给出一个以不连续参数和定子电压电流作为输入的非线性鲁棒观测器：

即

说明当选择合适的kd和kq时,可以保证滑膜自适应观测器是渐近稳定的:

定义磁链观测器为:

从（1）和（4）可以推导磁链的动态误差：

且有a的误差导数为：

  基于lyapunov理论来推导自适应率，构造正定lyapunov函数：

  

    当满足下面两个条件时，uw<0，则系统是渐近稳定的：

  此时便可得机械转速与未知参数i的辨识率，同