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永磁同步电机无速度算法--静态补偿电压模型Harnefors观测器


一、原理介绍

本文基于Harnefors教授提出的静态补偿电压模型,可以实现带载零速启动、正反转切换等功能,原理清晰,实现简便。

二、仿真模型

在MATLAB/simulink里面验证所提算法,搭建仿真。采用和实验中一致的控制周期1e-4,电机部分计算周期为1e-6。仿真模型如下所示:

仿真工况电机零速启动,0s给定转速阶跃至200rpm,同时施加负载。

给定转速、实际转速和估计转速

估计转角与实际转角

仿真工况:电机零速启动,0s给定转速阶跃至500rpm,0.5s给定转速阶跃至2000rpm,1s施加负载。

给定转速、实际转速和估计转速

估计转角与实际转角

仿真工况:电机零速启动,0s给定转速阶跃至-200rpm。

给定转速、实际转速和估计转速

估计转角与实际转角

仿真工况:电机零速启动,0s给定转速阶跃至500rpm,0.5s给定转速阶跃至-500rpm。

给定转速、实际转速和估计转速

估计转角与实际转角

综上,可以看出静态补偿电压模型Harnefors观测器在带载启动、低速、正反转切换等工况均具有较好的性能,即使在动态过程中存在略微波动,也可以较为迅速的恢复稳定。并且原理清晰,代码实现较为容易。

宜昌