导读​：针对低通滤波环节替换电压模型纯积分环节加反馈补偿的改进方法，磁链估计仍然存在幅值和相位误差​的问题，本期文章介绍采用LPF串联HPF替换纯积分环节，然后基于时间向量分析的稳态补偿策略来对电压模型进行改进​。仿真结果表明，新介绍的改进方法使磁链估计精度有了很大的提升​。

如果需要文章中的仿真模型，​关注微信公众号：浅谈电机控制，留言获取​。

一、原理介绍

图1-1 改进型电压模型磁链观测器控制框图

使用电压模型时，低速时磁链观测精度主要受到定子电阻变化和直流偏置的影响，前者可以通过在线调整定子电阻的参数降低影响。对于使用纯积分的电压模型磁链观测器，磁链的直流偏置主要由反电势含有的直流偏置和初值误差引起的。常用的方法是使用LPF来替代纯积分环节。这种方法能够消除初值误差，却不能完全消除直流偏置，而且LPF会带来额外的幅值和相位误差，也在很大程度上影响了磁链观测器的精度。

本节在已有的方法基础上，实现一种使用低通滤波器（LPF）和高通滤波器（HPF）串联替代纯积分求解定子磁链的方法，更有效地消除了初值误差和直流偏置的影响，并利用时间相量分析的方法，推出稳态误差的补偿公式，实现了磁链观测零偏置和稳态无误差。该方法简单明了，易于在数字系统中实现。

二、基于时间向量分析的稳态补偿策略

三、仿真搭建和仿真波形分析

图3-1 基于电压型磁链观测器的异步电机矢量控制框图

图3-2 LPF替换纯积分环节+反馈补偿的改进方法波形变换情况

图3-3 LPF串联HPF替换纯积分环节+基于时间向量分析的稳态补偿的改进方法波形变换情况

从图（3-2）和图（3-3）对比可知，LPF串联HPF替换纯积分环节+基于时间向量分析的稳态补偿的改进方法使磁链估计的​精度有了很大的提升。

四、总结

电压型磁链观测器因其结构简单，实现方便，所以在实际实用中特别广泛。但因为其本身纯积分环节的特性，在低速区域存在初值问题和零漂问题​，所以非常有必要对电压模型进行改进​。通过上述的改进后，电压模型磁链观测器在低速区域估计精度有很大的提升​。