1.本发明属于永磁同步电机无位置传感器领域，尤其涉及一种适用于外转子永磁同步电机全运行范围无位置传感器控制系统及控制方法，以及应用无位置传感器控制系统及控制方法的最大转矩电流比控制系统。背景技术：2.外转子永磁同步电机因其高效节能、结构简单、起动转矩大等特点而被广泛用于矿用传输带、新能源汽车、球磨机等领域中，由于上述领域工作环境恶劣，传感器故障率较高，传感器的故障将导致整个控制系统的失控，导致成本的增加与鲁棒性的降低，为解决上述问题，无位置传感器控制算法被提出，其中，滑模观测器因其结构简单、对系统参数变化不敏感、抗外部扰动能力强等优点被广泛应用于永磁同步电机的无位置传感控制中，传统的滑模观测器采用反电动势作为重构量，反电动势同电机电角速度成正比，当电机运行于额定转速或中高速运行阶段时，反电动势较大，传统的滑模观测器能获得较好的观测性能，然而当电机运行于零低速阶段时，由于反电动势较小，反电动势信号信噪比较低，难以提取出准确的转子位置信息，针对上述问题，学术界和工业界进行了大量研究，现有的解决方案主要包括下述几种：3.1、电机起动阶段采用开环控制，当电机转速上升到中高速阶段时，切换为闭环控制，此时电机反电动势较大，滑模观测器能获得较好的观测性能。4.2、在零低速阶段采用高频信号注入法，在中高速阶段切换至滑模观测器。5.然而，上述两种方法存在着一些难以克服的缺点：开环控制性能较差，对于对控制精度要求较高的场合难以符合其要求，而高频信号注入法存在不可避免的噪声问题，与此同时，切换过程中，不可避免地出现转速、转矩的波动，某些情况下甚至会导致切换失败，某些控制精度要求较高的场合下同样无法符合要求。6.终上所述，传统滑模观测器在低速阶段观测性能差的问题本身并没有被改善，而切换控制方案又引入了新的难题，如何让滑模观测器能有效运行于电机低速亟待解决。7.与此同时，传统滑模观测器存在抖振现象，学术界和工业界对抑制抖振问题进行了大量研究，现有的解决方案主要包括下述几种：8.1、边界层法：传统滑模观测器采用符号函数作为切换函数，导致滑模观测器重构量中包含高频成分，需要通过低通滤波器滤除重构量中的高频成分，然而低通滤波器的使用导致重构量幅值衰减、相位延迟，使输出转子位置、转速信息误差增大，为避免低通滤波器的使用同时抑制抖振，现有研究多采用sigmoid函数、tanh函数、sat函数代替符号函
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“外转子永磁同步电机无位置传感器控制系统及控制方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：中冶有色网
来源：山东大学
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2025年05月16日 ~ 18日 
