降阶H∞滤波的永磁同步电机无位置传感器控制

吉林大学学报(信息科学版) ›› 2018, Vol. 36 ›› Issue (2): 126-132.

降阶H∞滤波的永磁同步电机无位置传感器控制

李涛¹, 邓金¹, 章栎¹, 沈绍博²

1. 南京航空航天大学自动化学院, 南京210006; 2. 东南大学仪器学科与工程学院, 南京210096

收稿日期:2017-05-03 出版日期:2018-03-24 发布日期:2018-07-25
作者简介:邓金(1991—), 男, 安徽马鞍山人, 南京航空航天大学硕士研究生, 主要从事电机控制、无位置传感器控制研究, (Tel)86-15950537171(E-mail)autodengjin@ nuaa. end. cn; 李涛(1979—), 男, 安徽淮南人, 南京航空航空大学副教授, 硕士生导师, 主要从事网络控制系统、风力发电控制研究, (Tel)86-13851475878(E-mail)autolitao@ nuaa. edu. cn。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(61473079); 江苏省自然科学基金资助项目(BK20140836; BK20150888); 南航青年科技创新基金资助项目(NS2016030; NJ20160024); 南信工计算机研究中心开放基金资助项目(201611)

Sensorless Control of Permanent Magnet Synchronous Motor Using Reduced Order H∞Filter

LI Tao¹, DENG Jin¹, ZHANG Li¹, SHEN Shaobo²

1. College of Automation Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210006, China;2. School of Instrument Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China

Received:2017-05-03 Online:2018-03-24 Published:2018-07-25
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摘要/Abstract

摘要： 针对扩展卡尔曼滤波方法鲁棒性不高的问题, 提出一种基于H∞滤波算法的永磁同步电机转子速度与转子位置角的估计方法。同时通过将外部负载转矩视为系统参数, 一并进行估计, 克服了负载转矩变化造成的影响。并采用降阶滤波模型, 降低了滤波过程中的计算量。最后通过与扩展卡尔曼滤波方法进行对比, 实验结果表明, 该方法提高了系统对不确定参数以及非高斯噪声的鲁棒性。

关键词: 转矩观测器, 无位置传感器控制, 永磁同步电机, 降阶H∞滤波

Abstract: To solve the weak robustness of extended Kalman filtering to the permanent magnet synchronous motor without position sensor, a rotor speed and load rotor position angle estimator based on H∞ filtering algorithm is proposed in this work. The robustness against model uncertainty and non Gaussian noises are improved. While the external load torque is also estimated as a system parameter. This method overcomes the impact on load torque changes through utilizing estimated value. The amount of calculation is decreased by using reduced order model of PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor). Finally, the stronger robustness can be shown with simulation results compared with the extended Kalman filtering.

Key words: reduced order H∞filtering, permanent magnet synchronous motor(PMSM), sensorless control, speed estimation

中图分类号:

TP271

李涛, 邓金, 章栎, 沈绍博. 降阶H∞滤波的永磁同步电机无位置传感器控制[J]. 吉林大学学报(信息科学版), 2018, 36(2): 126-132.

LI Tao, DENG Jin, ZHANG Li, SHEN Shaobo. Sensorless Control of Permanent Magnet Synchronous Motor Using Reduced Order H∞Filter[J]. Journal of Jilin University(Information Science Ed, 2018, 36(2): 126-132.

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