永磁同步电机非线性磁链观测器

文章目录

• 1、非线性磁链观测器理论分析
• 2、锁相环观测角度
• 3、锁相环调参分析
• 4、非线性磁链观测器方程的离散化
• 5、非线性磁链观测器仿真
• 参考

写在前面：本人能力、时间、技术有限，没有对一些细节进行深入研究和分析，也难免有不足和错误之处，欢迎交流和指正。本人写博客主要是学习过程的记录。

1、非线性磁链观测器理论分析

2、锁相环观测角度

3、锁相环调参分析

4、非线性磁链观测器方程的离散化

整个过程需要调试得参数就只有一个，那就是增益 γ \gamma γ，另外一个就是PLL得带宽 w n w_n wn​。
观测器中不含有转速信息,因此不需要转速来构建观测器。高低速下，反电势并不相同，但是转子的磁链是基本接近的。如果以磁链作为观测对象，就可以避免低速下信噪比和非线性因素的负面影响，这就是磁链模型的思路

5、非线性磁链观测器仿真

模型下载地址：永磁同步电机无感FOC（非线性磁链观测器）simulink仿真模型
电机参数：

Ts=0.0001;
Tpwm=16000;
Pn=2;
Rs=6.97;
Ls=0.00535;
flux=0.008442;
J=75e-6;
B=8e-5;
fx=0;
Udc=24;
CurrKp=0.026;
CurrKi=35;
spd_kp=0.03389;
spd_ki=0.00144;
Gamma=200000;
wn=800;
LPFfator=0.3;

在龙伯格观测器基础上修改：

非磁链观测器：

锁相环：

这里使用锁相环和arctan计算对比角度。
速度给定：

启动后有正反转切换（对比龙伯格观测器）
速度波形：

给定速度、反馈速度及观测速度基本重合，而且在正反转切换时也没有异常。
位置波形：


正反转切换时角度波形：

参考

【1】Simulink 自动代码生成电机控制：非线性磁链观测器：
https://blog.csdn.net/weixin_42665184/article/details/127578619?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522170911452316800185816340%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334…%2522%257D&request_id=170911452316800185816340&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2_allsobaiduend~default-2-127578619-null-null.142^v99control&utm_term=%E9%9D%9E%E7%BA%BF%E6%80%A7%E7%A3%81%E9%93%BE%E8%A7%82%E6%B5%8B%E5%99%A8&spm=1018.2226.3001.4187
【2】Junggi Lee, ; Jinseok Hong, ; Kwanghee Nam, ; Ortega, R.; Praly, L.; Astolfi, A. (2010). Sensorless Control of Surface-Mount Permanent-Magnet Synchronous Motors Based on a Nonlinear Observer. IEEE Transactions on Power Electronics, 25(2), 290–297. doi:10.1109/TPEL.2009.2025276
【3】STM32G4 Simulink FOC开发实战—非线性磁链观测器理论及建模：https://www.bilibili.com/video/BV1Ue411f7bq/?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=5f570a9f261c43941608688d2d31a4c5