随着社会的高需求,电力电子技术的发展,集成化程度的提高,永磁同步电机的应用越来越广泛。随之而来,电机交流调速系统的研究受到学者的青睐,并且具有广阔的发展空间。滑模变结构控制策略具有鲁棒性强、响应速度快等优点,但是容易产生抖振。采用滑模控制的永磁同步电机矢量控制系统具有对参数及外部扰动不敏感的特点,为提高系统的稳态性能,需要尽量削弱滑模控制策略产生的抖振。在矢量控制系统的实际应用中常采用机械传感器来获取电机的转子位置信息,但存在一些问题,本文采用无速度传感器控制技术对转速及转子位置信息进行估计。本文以表贴式永磁同步电机为研究对象,采用滑模控制策略来设计转速环控制器以及无速度传感器部分,构成一个完整的矢量控制系统,具体进行如下研究。1.分析了永磁同步电机控制策略以及无速度传感器的研究现状。然后,根据永磁同步电机结构搭建等效的数学模型,并阐述了在不同的坐标系下永磁同步电机的数学方程。通过Park变换和Clark变换,可将永磁同步电机数学模型进行变换,将三相静止坐标系中耦合项进行了解耦,为进一步分析提供了方便。接下来对SVPWM原理进行了描述,根据原理搭建SVPWM模块仿真模型。2.对转速环控制器进行设计,采用全局快速终端滑模面,结合了线性滑动模态和快速终端模态,使系统能够从任意初始状态在有限时间内收敛到平衡状态,并且设计不含有切换项的连续控制律,能够在一定程度上削弱抖振,提高系统鲁棒性。通过MATLAB/SIMULINK仿真,将设计的全局快速终端滑模控制器与采用指数趋近律的滑模控制器进行了对比,验证本文所提方法的可行性及优越性。3.在无速度传感器部分设计模糊滑模观测器,根据永磁同步电机的定子电流模型搭建滑模观测器,将滑模观测器中固定的滑模增益改为通过模糊控制策略进行调节的自适应滑模增益,切换函数采用连续光滑的双曲正切函数,该方法对于削弱抖振具有一定效果。4.将本文提出的控制器和观测器结合起来构成一个完整的矢量控制系统,对其进行SIMULINK仿真,验证了本文所提方法的可行性。通过硬件平台,对采用符号函数和双曲正切函数的滑模观测器进行实验,对比出采用双曲正切函数的滑模观测器构成的系统性能要更优异。