基于模糊PI模型参考自适应的高速永磁同步调速电机转子位置检测

目前，常用的无位置传感器转了位置检测方法主要有利用调速电机凸极效应的高频信号注入法，但该方法对调速电机的结构有一定的要求，需要调速电机转了有一定的凸极性，不适用于隐极式永磁同步调速电机。第二类方法则利用反电动势或者磁链估算转了位置，常用的方法有模型参考白适应法(modelreference adaptive system  MRAS),滑模观测器法(sliding mode observer  SMO)、扩展卡尔曼滤波法(extended Kalman filter  EKF)等。滑模观测器法的鲁棒性好，但其存在低速抖振> >1，对于反电动势系数小的高速永磁同步调速电机尤为严重，扩展卡尔曼滤波法需要矩阵的求逆运算，计算复杂，对CPU的性能要求较高，实时性较差。模型参考白适应系统常用的PI白适应调节器的动稳态性能只能在某一速度区域调整为{zj0}，当转速低于该速度域时易引起检测的转了位置振荡，高于该速度域时易导致检测的转了位置有较大的延迟，而高速永磁同步调速电机的调速范围宽(从0到儿万r/min)，基于传统PI的模型参考白适应观测器(PI-MRAS)性能不再满足要求。为此，本文提出了一种基于模糊PI模型参考白适应观测器(以下简称模糊PI-MRAS)的高速永磁同步调速电机的转了位置检测方法，把模糊PI作为模型参考白适应观测器的反馈调节器，应用模糊控制器调整PI调节器的比例积分系数，使PI白适应调节器在调速电机很宽的速度范围内都有良好的动稳态性能，从而使观测器在低速时可以抑制检测的转了位置角度的小幅振荡，高速时减小其角度的相位延迟，提高了转了位置的检测精度。通过仿真分析和实验证明了该方法的有效性和实用性。   

这种方法应用模糊控制器来调整PI白适应调节器的比例积分系数，使PI白适应调节器在调速电机不同的速度域都有良好的动稳态性能。为提高观测器稳态性能，还可以在模糊控制器的输出端加入一个低通滤波器。