一、原理介绍

为了实现表贴式永磁电机的低速运行，研究一种基于高频方波测试信号注入的无位置零低速传感器控制策略。选取注入到观测直轴的脉振高频方波信号， 该信号注入方案可以有效避免旋转信号注入法在转子交轴分量引起转矩脉动， 提高系统的稳态性能。所研究方法在滞后于观测轴系的45°的测量轴系提取位置误差信号，构建了测量轴系高频电流与位置误差的数学表达式，设计了适用于测量轴系的位置误差归一化方法，并结合PI型转子位置观测器，将位置误差调整至零，仿真结果表现能够实现对转子位置的追踪

二、仿真模型

在MATLAB/simulink里面验证所提算法，搭建仿真。采用和实验中一致的控制周期1e-4，电机部分计算周期为1e-6。仿真模型如下所示：

仿真工况：电机空载零速启动，0s阶跃给定转速100rpm，0.5s阶跃给定转速200rpm，1s阶跃给定转速300rpm

2.1给定转速、实际转速和估计转速

2.2估计转速与实际转速误差

2.3估计转角与实际转角

2.4估计转角与实际转角误差

2.5 dq轴给定电压

仿真工况：电机空载零速启动，0s施加负载，0s阶跃给定转速100rpm，0.5s增加阶跃负载

2.6给定转速、实际转速和估计转速

2.7估计转角与实际转角误差

综上，可以看出本文采用的高频方波注入法在稳态时可以实现零转子位置估计误差，并且转速误差幅值不超过10rpm；在零速时，可以实现带载启动，并且具有一定的抗负载扰动能力。