模型设计转子磁链观测器
反电动势积分法设计转子磁链观测器是最简单的方法。该方法的基本思想是利用检测得到的电机的定子电压和电流，计算定子电压和电流的综合矢量，并利用感应电机定子静止两相电压电流模型计算出定子磁链矢量，再利用定子磁链矢量计算出转子磁链矢量的方法。
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fphir

LrLm
phis
Lsis
phir

LrLm
phis
Lsis
phisvsRsisdt其中phisvsRsisdt
1L2mLrLs
基于电压电流模型设计的转子磁链观测器
42基于转差频率设计的转子磁链观测器
转差频率法是在dq旋转坐标系下得到的转子磁链观测模型，它根据定
子电流励磁分量给定值is_d、转矩分量给定值is_q以及转子转速wr，计
算出转子磁链phir、转差角频率Awr、旋转磁场转速ws和空间位置角psid。
有关表达式如下：
转子磁链
r
：r

LmTrs
1
is_
d
转差角频率
wr
：wr

LmTr
is_qr
定子旋转磁场同步角速度ws：wswrwr
空间位置角：wsdt
基于转差频率设计的转子磁链观测器第10页
f5转矩计算模块
根据转子磁链方程和转矩方程推导转矩计算模块如下：
Te

3PmLmr4Lr
is_q
转矩计算模块
6转速推算器的设计
为了得到高性能的调速系统，需采用转速闭环控制，因而需要检测异步
电动机转子的旋转速度。常用的速度检测方法有：测速发电机测速、光电方
法测速等，这些利用速度传感器的测速方法不可避免地要在电机上安装硬件
装置。对于直流电动机、同步电动机这类电动机，因其本身较复杂，再附加
一个速度传感器硬件，倒也无所谓。对笼形感应电动机而言，速度传感器的
安装将破坏电动机本身坚固、简单、低成本的优点。因此，无速度传感器技
术成为笼形感应电动机调速系统优先采用的技术，即通过间接计算法求出电
动机运行的实际转速值作为转速反馈信号。
61基于转矩电流误差推算速度的方法
当异步电动机按转子磁场定向时，异步电动机的电磁转矩仅由转矩电流分量
is_q产生，即
Te
Pm
LmLr
phiris_q
Te
TL

J
dwrdt
将wr2
60和JGD24g代入式中并整理得
TeCmis_q
Te
TL

J955
d
dt
式中，Cm
Pm
LmLr
phir
可见，转矩电流变化量的积分可以反映电动机的转速。即
955
CmJis_qidLdt
其中idLTLCm
考虑到实际可能检测到的电流分量为转矩电流分量is_q，因此构造一个电机
速度推算机构为
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f


Cm
955GD2
is_qis_qdt
即利用电动机转矩电流分量的指令值与实际值之差的积分来进行速度估算。
其物理概念是：因为估计的速度与实际速度之间的误差，一定会引起指令转
矩和实际转矩或转矩电r