高性能的交流伺服系统都需要实现转速的闭环控制,所需的转速反馈信号来自和电机转轴同轴相连的速度传感器。系统不断对电机速度和转子位置进行测量,以便完成矢量变换,实现对电机力矩的动态控制。为获得准确可靠的转速位置信号,速度传感器必须精确安装、妥善维护。高精度速度传感器的安装,增加了对系统的维护要求,系统对环境的适应能力也变差,成本增加,这在可靠性要求高的应用场合(如军用设备)会受到限制。因此,取消速度传感器而使系统具有良好的控制性能便成为电机调速领域的重要课题。
无速度传感技术的关键是转速信息的获得,转速估计的精度直接决定了调速系统的性能,如何借助于所测量的电机电压电流信号,准确估计电机的转速和位置,成为无速度传感技术的关键。在无速度传感技术中,获得电机速度的方法主要有:
(1)利用电机数学模型或者电机电磁特性构造电机转子位置的估计方法;
(2)利用其它辩识和估计方法估计电机转速;
(3)利用自适应控制理论,选择合适的参考与可调模型,借助于自适应算法辩识电机转速;
(4)利用电机的谐波电势求得转速等。
然而,不论何种方法,在电机速度较低时,要获得准确的电机速度、位置都是很困难的,因此,拓宽低速应用范围是无速度传感技术急待解决的问题。