滑模控制是一种特殊的非线性控制系统它与常规控制的根本区别在于控制的不连续性即一种使系统“结构”随时变化的开关特性。这种方法实现的关键在于滑模面函数的选取和滑模增益的选择既要保证收敛的速度也要避免增益过大而引起电机运行时产生过大的抖阵问题。由于滑模控制对系统模型精度要求不高对参数变化和外部干扰不敏感所以它是一种鲁棒性很强的控制方法。在三相PMSM 控制系统中该方法是基于给定电流与反馈电流间的误差来设计滑模观测器(Sliding Mode Observer,SMO 的并由该误差来重构电机的反电动势、估算转子速度从而为无感FOC提供转子位置信息启动电机。1. 滑膜控制器和滑膜观测器滑膜控制器SMC和滑膜观测器SMO的相关原理可以参考这两篇文章https://blog.csdn.net/m0_64461937/article/details/147008460https://blog.csdn.net/nullccc/article/details/1516809722. 滑膜观测器需要用的αβ定子电压方程目前大多数传统SMO 算法的设计是基于静止坐标系下的数学模型3.滑膜观测器实现3.1 扩展反电动势上面得到两边同时除以Ld这里定义定义误差真实系统中人为设计将真实系统和人为设计的两个公式相减同时k要满足展开就是3.2 从扩展反电动势得到位置和速度3.2.1 基于反正切函数的转子位置估计由于实际的控制量是一个不连续的高频切换信号。为了提取连续的扩展反电动势估计值通常需要外加一个低通滤波器。滤波处理获得的反电动势估算分量会引发相位延迟该延迟将直接影响转子位置的估算准确性较小的滤波截止频率将引发较大的相位延迟。在实际应用中为解决该问题通常需要在计算出转子位置的基础上再加上一个角度补偿用来弥补由于低通滤波器的延迟效应所造成的位置角度估算误差。为了获得转速信息可以对式上面这个公式进行求微分运算。特别地对于表贴式三相PMSM 此时转速估计值的表达式为所以整个传统滑膜观测器的过程就是3.2.2 基于锁相环的转子位置估计由于滑模控制在滑动模态下伴随着高频抖阵因此估算的反电动势中将存在高频抖阵现象。基于反正切函数的转子位置估计方法将这种抖阵直接引入反正切函数的除法运算中导致这种高频抖阵的误差被放大进而造成较大的角度估计误差。所以工程上采用锁相环 Phase-locked Loop, PLL) 系统来提取转子的位置信息。如果直接用反正切函数算角度角度就会一直跳所以才需要锁相环PLL。成立则锁相环的框图等效为第一个框图输入是可以做小信号线性化所以等效框图要把k画出来。所以真实的PLL线性化以后等效框图根据PLL 小信号线性化模型也就是等效框图