通过降低阶龙伯格观测器，实现PMSM的无传感器直接力矩控制。zip文件。

简介：
在利用PMSM电机时，转子磁场的运行速度必须与定子（电枢）磁场的运行速度保持一致，即达到同步状态。如果转子磁场和定子磁场之间失去同步，则会导致电机停止运转。FOC（相控调换）是一种实现这种控制的技术：它通过将其中一个磁通量（包括转子磁通、定子磁通或气隙磁通）作为建立其他磁通量参考坐标系的基准，从而简化定子电流的分解。这种分解方式使得复杂三相电机的控制方式与采用单独励磁的直流电机类似，极大地提高了控制的简易性。具体而言，电枢电流负责产生转矩，而励磁电流则负责产生所需的磁通量。本应用笔记中，我们将转子磁通量视为定子磁通量和气隙磁通量的综合参考坐标系。在表面安装永磁性PMSM（SPM）中，FOC具有特定的特点，表现为定子idref（即对应于d轴上的电枢反应磁通）的d轴电流参考设置为零值。与交流感应电机不同，PMSM通过自身永磁体产生的转子磁链Λm实现转矩产生，而无需外部恒定的idref参考值来驱动磁化电流；交流感应电机则需要这样的参考值来产生转子磁链。后续章节将详细介绍内置式永磁性PMSM（IPM）电机的d轴电流参考。值得注意的是，气隙磁通量等于转子磁链的总和，这完全由永磁体所提供；而定子的电感值Ld则等于Lq（对于非凸极PMSM），反电磁力(Back Electromagnetic Force, BEMF)呈现正弦曲线。在FOC中的恒转矩模式下，仅d轴气隙磁通量Λm等于Λm, d轴电枢反应的贡献为零。相反地，在恒功率运行模式下，定子电流中产生负id分量的部分被用于削弱气隙场强从而实现更高的运行速度。在不需要位置传感器和速度传感器的无传感器控制策略中面临的主要挑战是如何构建一个能够有效抑制温度、开关噪声以及电磁噪声等干扰因素的稳定速度估算器。当应用对成本要求较高且不允许部件运动时通常会选择无传感器控制方案。例如在需要使用位置传感器时或在存在不利电气环境条件下运行时会采用该方案。然而对于对精确控制有较高要求的应用场景（尤其是在低速情况下），不应将其视为关键问题 。位置和速度估算依赖于对电机的数学模型进行分析和建模；因此模型与实际硬件的匹配程度越高, 估算器的性能就越优越. PMSM的数学建模主要基于其拓扑结构, 常见的两种类型包括表面贴装电机和内置式永磁电机(IPM)。每种类型的电机都具有各自独特的优势和劣势, 适用于不同的应用需求. 所提出的控制方案已被成功应用于表面贴装和内置式永磁同步电机领域. 下图所示为表面贴装电机实例, 与内置式PMSM相比, 该电机具有低转矩纹波以及低成本等优点. 由于所考虑电机类型的气隙是平滑分布的, 因此定子的电感值Ld = Lq (非凸极PMSM) 以及反电磁力(BEMF)呈现正弦曲线形态.