Simulink永磁同步电机控制仿真系列六：使用电压电流模型的位置估计

引言

上一篇文章中提到了使用滑膜观测器通过估计反电动势实现转子位置解算，本质上，反电动势由转子磁链旋转而产生，直接观测转子磁链同样能够得到转子位置。本文将基于永磁同步电机的电压电流模型，直接对转子磁链进行观测，并给出simulink验证结果。
本文主要参考IEEE论文：Sensorless Control of Surface-Mount Permanent-Magnet Synchronous Motors Based on a Nonlinear Observer

1、电压电流模型简介

1.1.αβ坐标系下的电压方程

Uα = Rs * iα + p Φα
Uβ = Rs * iβ + p Φβ
式中Φα为α轴磁链，Φβ为β轴磁链。p 为微分算子

1.2. αβ坐标系下的磁链方程

对于表贴式永磁同步电机，忽略Ld，Lq差异，有
Φα = L * iα + Φf * cosθ
Φβ = L * iβ + Φf * sinθ
式中，Φf为永磁体磁链，L为相电感

1.3. 磁链很重要

暂且粗浅的把磁链解释为让电机转子旋转的力，永磁同步电机中的磁链由两部分组成，一部分是永磁体自身的磁链，转子磁链，我们用Φf表示，还有一部分是电流流过电感产生的磁链，因为电感是定子绕组的一部分，这部分磁链且称为定子磁链，用Φs表示。
上文中提到的Φα，Φβ为定子磁链和转子磁链的和在α，β轴上的分量。<