高速永磁同步电机 (high speed permanent magnet synchronous motor，HSPMSM)具有体积小、 效率高、功率密度大、转动惯量小、动态响应快、 调速范围宽、机械振动和噪声小，以及相对高速无 刷直流电机转矩脉动小等优点，其转速可以达到每 分钟几万转，在大功率压缩机、鼓风机、新能源飞 轮储能等领域均有应用，可以省去机械提速装置， 提高了整个系统的运行效率。矢量控制技术是永磁 同步电机常用的驱动方式，要实现电机高精度高效 率控制，必须对电机转子位置进行检测。常用的机 械转子位置传感器加大了系统的体积和转子的转 动惯量，增加了系统成本，且降低了系统可靠性。 因此有必要对高速永磁同步电机无位置传感器的 转子位置检测方法进行研究[1]。目前，常用的无位置传感器转子位置检测方法 主要有利用电机凸极效应的高频信号注入法，但该 方法对电机的结构有一定的要求，需要电机转子有 一定的凸极性，不适用于隐极式永磁同步电机[2-5]。第二类方法则利用反电动势或者磁链估算转子位 置，常用的方法有模型参考自适应法 (model reference adaptive system，MRAS)、滑模观测器法 (sliding mode observer，SMO)、扩展卡尔曼滤波法 (extended Kalman filter，EKF)等。滑模观测器法的 鲁棒性好，但其存在低速抖振[6-11]，对于反电动势 系数小的高速永磁同步电机尤为严重，扩展卡尔曼 滤波法需要矩阵的求逆运算，计算复杂，对 CPU 的性能要求较高[12]，实时性较差。模型参考自适应 系统常用的 PI 自适应调节器的动稳态性能只能在 某一速度区域调整为最佳[13-15]，当转速低于该速度 域时易引起检测的转子位置振荡，高于该速度域时 易导致检测的转子位置有较大的延迟，而高速永磁 同步电机的调速范围宽(从 0 到几万 r/min)，基于传 统PI的模型参考自适应观测器(PI-MRAS)性能不再 满足要求。为此，本文提出了一种基于模糊 PI 模型 参考自适应观测器(以下简称模糊 PI-MRAS)的高速 永磁同步电机的转子位置检测方法，把模糊 PI 作为 模型参考自适应观测器的反馈调节器，应用模糊控 制器调整 PI 调节器的比例积分系数，使 PI 自适应 调节器在电机很宽的速度范围内都有良好的动稳 态性能[16-20]，从而使观测器在低速时可以抑制检测 的转子位置角度的小幅振荡，高速时减小其角度的 相位延迟，提高了转子位置的检测精度。通过仿真 分析和实验证明了该方法的有效性和实用性。更多详细内容请见附件
基于模糊PI模型参考自适应的高速永磁同步电机转子位置检测_张洪帅.pdf
永磁同步电机转子初
