数控机床可控励磁直线同步电动机无速度传感器控制研究

简介

为实现数控机床可控励磁直线磁悬浮同步电动机(CELSM)进给系统的无速度传感器控制,需要准确获取电机速度和磁极位置的信息。提出一种利用电机电枢绕组电压和电流来估计CELSM速度和位置的方法,即基于H∞的扩展卡尔曼滤波算法。选择αβ坐标系下的电流iα、iβ、动子速度v和动子电角度θe作为状态变量,建立HEKF观测器的状态方程,并进行离散化。在扩展卡尔曼滤波基础上引入H∞滤波,设计一个滤波上界函数来限制估计误差的上界并最小化该上界,有效地提高了观测器对噪声的鲁棒性。仿真表明:在动态阶段,HEKF算法比EKF算法对速度和位置的估计更接近于实际值;当速度突变时,HEKF算法比EKF算法的鲁棒性更强。