導讀：異步電機直接矢量控制需要通過磁鏈觀測器來獲取同步角，用于控制過程中的坐標變換。同時，磁鏈觀測器輸出的估計磁鏈用于磁鏈PI調節器閉環控制。所以磁鏈觀測器在矢量控制中顯得尤為重要。

一、矢量控制FOC

圖1-1 異步電機轉子磁場定向矢量控制框圖

二、全階磁鏈觀測器

圖2-1全階磁鏈觀測器系統結構框圖

全階磁鏈觀測器的主要思想是將感應電機模型作為參考，把狀態估計的方程作為可調節部分。這兩部分具有相同物理意義的輸出量，利用兩個部分的輸出量誤差再經過反饋校正通道對狀態觀測值進行修正，使觀測值快速地跟蹤上實際值。模型參考自適應系統的（Model Reference Adaptive System，MRAS）思想有效地提高了全階磁鏈觀測器的動態性能和抗擾動性能。

參考異步電機狀態方程，全階磁鏈觀測器模型可以表示為：

三、仿真建模與波形分析

圖3-1 基于全階模型磁鏈觀測器的FOC控制仿真系統

（a）150r/min

（b）1500r/min

圖3-2 不同轉速下的估計磁鏈變換情況

圖3-3 基于全階模型磁鏈觀測器的異步電機FOC控制系統仿真波形（1500r/min）

從圖（3-1）和（3-2）可知，全階磁鏈觀測器在低速和高速區域，實際值都能很好地跟蹤上參考值。

四、總結

全階磁鏈觀測器屬于一種閉環磁鏈觀測器，根據MRAS進行誤差反饋修正估計值，動態和穩態性能有所提高。全階磁鏈觀測器的重點在于離散化方法和反饋矩陣的設計，可以保證在全速范圍內具有一定的磁鏈估計精度。







審核編輯：劉清