基于模糊PI模型參考自適應(yīng)的高速永磁同步調(diào)速電機轉(zhuǎn)子位置檢測

目前，常用的無位置傳感器轉(zhuǎn)了位置檢測方法主要有利用調(diào)速電機凸極效應(yīng)的高頻信號注入法，但該方法對調(diào)速電機的結(jié)構(gòu)有一定的要求，需要調(diào)速電機轉(zhuǎn)了有一定的凸極性，不適用于隱極式永磁同步調(diào)速電機。第二類方法則利用反電動勢或者磁鏈估算轉(zhuǎn)了位置，常用的方法有模型參考白適應(yīng)法(modelreference adaptive system  MRAS),滑模觀測器法(sliding mode observer  SMO)、擴展卡爾曼濾波法(extended Kalman filter  EKF)等?；Ｓ^測器法的魯棒性好，但其存在低速抖振> >1，對于反電動勢系數(shù)小的高速永磁同步調(diào)速電機尤為嚴重，擴展卡爾曼濾波法需要矩陣的求逆運算，計算復(fù)雜，對CPU的性能要求較高，實時性較差。模型參考白適應(yīng)系統(tǒng)常用的PI白適應(yīng)調(diào)節(jié)器的動穩(wěn)態(tài)性能只能在某一速度區(qū)域調(diào)整為{zj0}，當轉(zhuǎn)速低于該速度域時易引起檢測的轉(zhuǎn)了位置振蕩，高于該速度域時易導(dǎo)致檢測的轉(zhuǎn)了位置有較大的延遲，而高速永磁同步調(diào)速電機的調(diào)速范圍寬(從0到兒萬r/min)，基于傳統(tǒng)PI的模型參考白適應(yīng)觀測器(PI-MRAS)性能不再滿足要求。為此，本文提出了一種基于模糊PI模型參考白適應(yīng)觀測器(以下簡稱模糊PI-MRAS)的高速永磁同步調(diào)速電機的轉(zhuǎn)了位置檢測方法，把模糊PI作為模型參考白適應(yīng)觀測器的反饋調(diào)節(jié)器，應(yīng)用模糊控制器調(diào)整PI調(diào)節(jié)器的比例積分系數(shù)，使PI白適應(yīng)調(diào)節(jié)器在調(diào)速電機很寬的速度范圍內(nèi)都有良好的動穩(wěn)態(tài)性能，從而使觀測器在低速時可以抑制檢測的轉(zhuǎn)了位置角度的小幅振蕩，高速時減小其角度的相位延遲，提高了轉(zhuǎn)了位置的檢測精度。通過仿真分析和實驗證明了該方法的有效性和實用性。   

這種方法應(yīng)用模糊控制器來調(diào)整PI白適應(yīng)調(diào)節(jié)器的比例積分系數(shù)，使PI白適應(yīng)調(diào)節(jié)器在調(diào)速電機不同的速度域都有良好的動穩(wěn)態(tài)性能。為提高觀測器穩(wěn)態(tài)性能，還可以在模糊控制器的輸出端加入一個低通濾波器。