摘要：設計了一種新型的基于滑模速度磁鏈自適應觀測器的永磁電機轉速辨識矢量控制系統，在表貼式永磁電機d-q坐標模型的基礎上設計滑模自適應狀態觀測器來估算電機轉速，以電機本身作為參考模型，利用它與電流觀測器的誤差構造滑模超平面，得到電流觀測器的收斂條件。運用lyapunov穩定性理論，構造lyapunov函數，推導出轉子速度自適應辨識率與定子常數辨識率，將辨識速度作為反饋輸入設計無速度傳感器矢量控制系統，同時可克服電阻不確定性的影響。仿真結果表明提出的速度辨識方法具有較強的魯棒性和較高的動靜態性能，證明了控制策略的正確性與有效性。

關鍵詞：永磁同步電機(pmsm)；速度辨識；滑模觀測器；模型參考自適應；矢量控制

中圖分類號：tm351    文獻標志碼：a    文章編號：1001-6848(2010)05-0045-04

  無速度傳感器矢量控制的核心問題就是速度辨識，速度辨識方法的效果是影響整個控制系統的一個重要因素。目前，國內外對于無速度傳感器的研究主要有直接計算、觀測器基礎上的估算方法、模型參考自適應法、基于定子三次諧波電壓的估算、人工智能等方法

  本文將滑模變結構控制與自適應控制相結合，在保證系統在抗干擾和參數變化方面具有高魯棒性的條件下，提出一種新的速度辨識方法，該方法在觀測器和控制器的設計上都比較容易實現。文中設計了一個永磁電機的自適應速度磁鏈滑模觀測器，并對它進行了分析和仿真試驗。由于定子電流實際上是可測量的信號，仿真結果表明所提出的辨識方法具有良好酌轉矩與磁鏈控制性能及速度響應能力。

  本文針對表貼式永磁電機，在如下的假設條件下：忽略鐵心飽和；不計渦流和磁滯損耗；轉子上沒有阻尼繞組；永磁材料的電導率為0；相繞組中感應電動勢波形是正弦波，得到pmsm在d-g坐標下的數學模型：

    說明當選擇合適的k與a。值時，可以保證滑模自適應觀測器是漸近穩定的。

  定義磁鏈觀測器為：

 

    在設計滑模電流觀測器之前，先假設α為一個未知的連續量，基于滑模變結構原理給出一個以不連續參數和定子電壓電流作為輸入的非線性魯棒觀測器：

即

說明當選擇合適的kd和kq時,可以保證滑膜自適應觀測器是漸近穩定的:

定義磁鏈觀測器為:

從（1）和（4）可以推導磁鏈的動態誤差：

且有a的誤差導數為：

  基于lyapunov理論來推導自適應率，構造正定lyapunov函數：

  

    當滿足下面兩個條件時，uw<0，則系統是漸近穩定的：

  此時便可得機械轉速與未知參數i的辨識率，同