VESC本杰明位置速度观测器与非线性磁链观测器研究论文

简介：
本文深入探讨了VESC系统中本杰明位置速度观测器和非线性磁链观测器的应用及优化策略，旨在提升电动机控制系统的性能。 这篇论文主要研究了一种用于无传感器控制表面安装式永磁同步电机（SPMSMs）的非线性观测器——VESC本杰明位置速度观测器。该技术旨在解决某些应用中难以安装位置传感器的问题，例如真空泵、起重机和电梯等场景由于结构或环境限制而无法使用传感器的情况；或者在成本敏感的应用如冰箱和空调上不便于安装速度传感器。 传统的Luenberger型观测器需要速度信息来估计位置，但新型的非线性观测器由Ortega等人提出。这种观测器通过估算正弦θ和余弦θ生成位置估计值^θ，并不需要实际的速度数据输入。这消除了与速度误差相关的复杂问题，简化了实现过程。实验表明该技术具有良好的性能。 为了从已知的位置信息中获取速度估计，论文采用了比例积分（PI）跟踪控制器作为辅助方法，在各种负载条件下均表现出色。无论是在高速还是低速运行环境下，这种方法都能有效地追踪目标速度，并快速响应速度变化以减小误差。 这项研究对于永磁同步电机的无传感器控制领域具有重要意义，因为它提供了一种不需要额外硬件即可实现高效准确的位置和速度估计的方法，从而降低了系统的复杂性和成本。在实际应用中，这种技术可以提高系统可靠性与耐久性，避免物理损坏风险，并减少维护需求。因此该工作为永磁同步电机的无传感器控制提供了理论依据和技术参考，在未来相关领域的毕业设计和其他研究项目中有很高的价值。 后续的研究可能会进一步优化非线性观测器性能，如在低速运行时提高估计精度、增强抗干扰能力等；同时探索适用于不同工况和电机类型的观测器设计方案。此外结合先进的滑模控制或自适应策略也可能提升系统的动态响应能力和鲁棒性。这篇论文为永磁同步电机的无传感器控制开辟了新的研究方向，推动了实际应用中的电机控制系统技术进步。