摘要：永磁同步电机（）具有结构简单、损耗小、效率高、功率因数高等优点，在高性能伺服传动系统中得到了广泛的应用。但是在系统的实际运行过程中，电机的负载往往并不恒定，在部分复杂工况下，电机的电阻电感等参数也可能发生变化，这对控制器性能提出了更高的要求。其次用于检测电机位置的机械式传感器价格高昂，且易受到环境变化的影响。因此本文基于上述问题展开研究，探索自抗扰控制算法与基于滑模观测的无速度传感控制技术并进行仿真验证。 

首先，介绍了的基本结构，以及在三种不同坐标系中的数学模型。然后介绍了传统的矢量控制系统，并针对技术与矢量控制策略在中的应用进行了详细的阐述。

然后，针对系统存在的建模误差、外部不确定干扰等问题，对进行了基本的研究，包括其基本工作原理和结构简化，以及速度环的自抗扰控制器的设计，并通过与控制器的仿真对比说明了此方法的具有较好的控制效果。

最后，由于对的矢量控制需要通过机械式传感器获取转速与位置信号，但机械式传感器价格高昂且易受到外界环境变化的影响。因此本文对无速度传感技术进行了初步的研究，使用滑模观测器（）对永磁同步电机的位置和速度信号进行观测，并在仿真平台上对无速度传感算法进行了仿真验证，结果证明了该方法的可行性。

关键词：永磁同步电机，矢量控制，自抗扰控制器，无速度传感器，滑模观测器

目录

摘要

Abstract

1、绪论-1

1.1 课题研究背景与意义-1

1.2 国内外研究现状-2

1.2.1 永磁同步电机的控制策略-2

1.2.2 自抗扰控制算法-3

1.2.3 永磁同步电机无速度控制技术的研究现状-3

1.3 本课题研究内容-5

2、永磁同步电机数学模型及矢量控制-6

2.1 永磁同步电机的结构-6

2.2 永磁同步电机的数学模型-7

2.2.1 永磁同步电机坐标变换-7

2.2.2 永磁同步电机的数学模型-9

2.3 永磁同步电机矢量控制-12

2.3.矢量控制原理-12

2.3.2 SVPWM算法-12

2.4 本章小结-17

3、自抗扰控制算法-18

3.1 自抗扰控制的基本原理-18

3.2 自抗扰控制性能及特点-21

3.3 一阶系统自抗扰控制器-21

3.4 PMSM的速度环自抗扰控制设计-24

3.5 仿真分析-25

3.6 本章小结-28

4、基于滑模观测器的无速度传感器控制-29

4.1 滑模变结构控制原理-29

4.2 滑模变结构控制数学模型-30

4.2. 滑动模态的定义-30

4.2.2 滑模变结构控制的实现条件-31

4.3 基于滑模观测器的PMSM转子位置估计-32

4.3.1 滑模观测器的设计-32

4.3.2 基于锁相环的转子位置估计-34

4.4 仿真分析-37

4.5 本章小结-40

5、总结与展望-41

5.1 总结-41

5.2 展望-41

致谢-43

参考文献-44