基于模糊PI模型參考自適應的高速永磁同步調速電機轉子位置檢測

目前，常用的無位置傳感器轉了位置檢測方法主要有利用調速電機凸極效應的高頻信號注入法，但該方法對調速電機的結構有一定的要求，需要調速電機轉了有一定的凸極性，不適用于隱極式永磁同步調速電機。第二類方法則利用反電動勢或者磁鏈估算轉了位置，常用的方法有模型參考白適應法(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。滑模觀測器法的魯棒性好，但其存在低速抖振> >1，對于反電動勢系數小的高速永磁同步調速電機尤為嚴重，擴展卡爾曼濾波法需要矩陣的求逆運算，計算復雜，對CPU的性能要求較高，實時性較差。模型參考白適應系統常用的PI白適應調節器的動穩態性能只能在某一速度區域調整為{zj0}，當轉速低于該速度域時易引起檢測的轉了位置振蕩，高于該速度域時易導致檢測的轉了位置有較大的延遲，而高速永磁同步調速電機的調速范圍寬(從0到兒萬r/min)，基于傳統PI的模型參考白適應觀測器(PI-MRAS)性能不再滿足要求。為此，本文提出了一種基于模糊PI模型參考白適應觀測器(以下簡稱模糊PI-MRAS)的高速永磁同步調速電機的轉了位置檢測方法，把模糊PI作為模型參考白適應觀測器的反饋調節器，應用模糊控制器調整PI調節器的比例積分系數，使PI白適應調節器在調速電機很寬的速度范圍內都有良好的動穩態性能，從而使觀測器在低速時可以抑制檢測的轉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。   

這種方法應用模糊控制器來調整PI白適應調節器的比例積分系數，使PI白適應調節器在調速電機不同的速度域都有良好的動穩態性能。為提高觀測器穩態性能，還可以在模糊控制器的輸出端加入一個低通濾波器。