永磁同步电主轴全速域无感控制策略研究

作     者：胡文豪 单文桃 王鑫 张新杰 曹伟长 HU Wenhao;SHAN Wentao;WANG Xin;ZHANG Xinjie;CAO Weichang

作者机构：江苏理工学院机械工程学院常州213001 江苏理工学院电气信息工程学院常州213001 

基　　金：江苏省高校自科重大项目(19KJA510001) 江苏省青蓝工程中年学术带头人项目(KY020004) 江苏省研究生科研与实践创新计划项目(SJCX24_1804) 

出 版 物：《组合机床与自动化加工技术》 (Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique)

年 卷 期：2025年第2期

页      码：142-147,152页

摘      要：为提高永磁同步电主轴控制精度,提出了一种在全速域准确获取转子速度与位置信息的复合观测器。首先,在零低速域采用脉振高频电压信号注入法;其次,在中高速域采用具有自适应参数的超螺旋滑模观测器,并使用一种基于反电动势自适应优化的正交锁相环,滤除观测反电势中的高频纹波分量,提高观测器观测精度和参数鲁棒性;然后,在过渡区间内设计了一种基于转子观测电角速度的光滑连续曲线作为切换函数的新型加权切换策略,提高切换过程中的稳定性,进而实现永磁同步电主轴全速域无感控制;最后,对所提方案进行了仿真实验与对比分析。结果显示,系统在全速域内的转速动态误差仅为6.3 r/min,在10 N·m阶跃负载的冲击下仅为7.1 r/min,稳态误差仅为3 r/min。由此表明,所提出的控制策略观测精度高、动态性能好、鲁棒性强。

主 题 词：永磁同步电主轴 超螺旋滑模观测器 脉振高频电压信号注入 全速度域 无感控制 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.13462/j.cnki.mmtamt.2025.02.026

馆 藏 号：203157300...