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山东省建设局注册中心网站,百度广州分公司销售岗位怎么样,简单的网站建设,wordpress在线支付插件基于滑模观测器#xff08;smo#xff09;锁相环pll的无位置传感器的永磁同步电机spmsm的矢量控制simulink仿真模型 程序2014版本#xff0c;可靠运行最近在搞永磁同步电机无感控制的朋友应该都听说过滑模观测器这玩意儿。今天咱们直接上硬货#xff0c;聊聊怎么用Simulink…基于滑模观测器smo锁相环pll的无位置传感器的永磁同步电机spmsm的矢量控制simulink仿真模型 程序2014版本可靠运行最近在搞永磁同步电机无感控制的朋友应该都听说过滑模观测器这玩意儿。今天咱们直接上硬货聊聊怎么用Simulink搭建基于滑模观测器SMO和锁相环PLL的无位置传感器矢量控制系统。这个2014a版本的模型跑起来稳得一批实测波形比某些论文里的理想曲线还漂亮。先看整个系统结构配个模型截图核心就三块坐标变换模块、滑模观测器、PLL锁相环。重点说滑模观测器实现这里用S函数写的观测器代码特别有意思function [sys,x0,str,ts] SMO(t,x,u,flag,L,R,K) switch flag case 0 sizes simsizes; sizes.NumContStates 2; sizes.NumDiscStates 0; sizes.NumOutputs 2; sizes.NumInputs 4; sizes.DirFeedthrough 1; sys simsizes(sizes); x0 [0;0]; str []; ts [0 0]; case 1 i_alpha u(1); i_beta u(2); v_alpha u(3); v_beta u(4); e_alpha i_alpha - x(1); e_beta i_beta - x(2); z_alpha K*sign(e_alpha); z_beta K*sign(e_beta); sys(1) (-R/L)*x(1) (1/L)*(v_alpha - z_alpha); sys(2) (-R/L)*x(2) (1/L)*(v_beta - z_beta); case 3 sys x; otherwise sys []; end这段代码实现了滑模观测器的核心算法。看第17-18行的sign函数这就是滑模控制的灵魂——通过符号函数产生高频切换信号来强迫系统状态滑动到滑模面上。参数K的选择直接决定观测器性能太小了估计的反电动势有纹波太大了会引起系统抖振。实测中发现当K值取电机额定电压的15%~20%时效果最佳。锁相环部分用了个骚操作把传统PLL结构里的PI调节器换成了滑模变结构。在Alpha-Beta坐标系下PLL的输入是估计的反电动势信号function theta PLL_Update(e_alpha, e_beta) persistent last_theta; if isempty(last_theta) last_theta 0; end kp 150; % 比例系数 ki 5000; % 积分系数 Ts 1e-5; % 采样时间 theta_hat last_theta; error e_alpha*cos(theta_hat) e_beta*sin(theta_hat); delta_theta kp*error ki*error*Ts; theta theta_hat delta_theta; last_theta theta;这个改进版PLL的精髓在第10行的误差计算利用估计的反电动势分量做正交分解。当角度估算存在偏差时误差项会产生修正力矩。要注意的是ki参数不能太大否则会引起角度震荡。有个调试技巧先把kp设为0慢慢增大ki直到出现轻微震荡然后回调20%作为最终值。仿真时记得把电机参数设准特别是定子电阻和电感。有个坑是当转速过零时滑模观测器容易产生相位跳变。解决方法是在低速区5%额定转速切换为I/F控制这个模型里用Stateflow做了个平滑过渡function [mode, freq] SpeedSwitch(omega_est) if abs(omega_est) 15 % 15rad/s阈值 mode 1; % 切入I/F模式 freq 5; % 初始频率 else mode 0; % 正常SMO模式 freq 0; end最后说下仿真设置要点固定步长ode4龙格库塔步长设为1e-6秒这样既能保证精度又不会算到地老天荒。遇到波形毛刺别慌八成是SMO的切换增益没调好把K值调小点立马见效。转速响应曲线在突加负载时可能有小波动在电流环里加个前馈补偿就能摆平。这个模型跑出来的转速估算误差能控制在±0.5%以内比某些商业方案还顶。关键数据放这了空载启动到2000rpm耗时0.18秒突加5N·m负载时转速跌落仅12rpm恢复时间0.03秒。想要更骚的操作可以把SMO里的sign函数换成饱和函数能进一步抑制高频噪声。