江苏大学学报(自然科学版)

作者：杜怿,孙可

单位：江苏大学 电气信息工程学院, 江苏 镇江 212013

关键词：直线磁通切换永磁电动机, 无传感器控制, 电感不对称, 二阶陷波器, 滑模观测器, 纵向端部效应, 锁相环, 正负序分量

基金：国家自然科学基金资助项目（52177045）

针对特有的纵向端部效应导致直线电动机三相电感不对称、使得无位置传感器控制位置和速度估计误差中出现交流分量的问题，以一台直线磁通切换永磁(linear flux switched permanent magnet, LFSPM)电动机为对象，提出一种基于二阶陷波器的改进型锁相环(phase-locked loop, PLL).首先，建立考虑电感不对称的LFSPM电动机数学模型，基于静止坐标系设计滑模观测器，分析得出电感不对称会使扩展反电动势含正负序分量，导致 PLL 位置误差出现交流分量且无法被常规 PI 控制器抑制，并从理论上解释改进PLL抑制位置误差交流分量的原理；其次，基于MATLAB/Simulink搭建了LFSPM电动机无位置传感器控制系统仿真模型，对采用常规和改进型PLL无位置传感器控制效果进行讨论；最后，搭建试验平台并对提出的控制策略进行测试.结果表明：相比于常规无位置控制方法，所提出的基于二阶陷波器的改进型PLL方案可有效提升LFSPM电动机无位置传感器控制精度，将速度误差减小了35.71%，位置误差减小了44.46%，推力脉动减小了12%.

来源：2026年第1期

《江苏大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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