基于改进正交锁相环的永磁同步电机无位置传感器控制

针对传统正交锁相环（QPLL）应用于永磁同步电机无位置传感器控制中存在的反转失效与加、减速工况下出现显著的转子位置直流偏移误差问题，该文提出一种改进的正交锁相环（IQPLL）。其通过重构鉴相器环节，使得鉴相器的输出与永磁同步电机的转向不再相关，从而解决传统QPLL在电机反转时估算转子位置出现180°偏差的问题。此外，在新型鉴相器结构下，设计前馈环路以补偿加、减速工况下的位置直流偏移误差。并建立了IQPLL的小信号模型，根据系统的频率响应特性给出了IQPLL的参数设计方法。实验结果表明，相对于传统的QPLL，所提出的IQPLL可实现永磁同步电机无位置传感器控制正、反转稳定运行，并有效抑制了加、减速工况下的转子位置直流偏移误差。