基于高阶扩展状态观测器的感应电机驱动系统逆变器死区效应在线补偿方法

逆变器死区时间会引入电流谐波与转矩脉动，导致感应电机振动加剧和附加损耗。为此，提出一种基于高阶扩展状态观测器（HO-ESO）的在线死区效应补偿方法。通过分析死区效应，建立d、q轴误差电压模型，并指出传统二阶ESO方法在误差电压估计上的局限性。设计HO-ESO以提高估计精度，并将补偿电压引入矢量控制系统。仿真与实验结果表明，所提方法较传统二阶ESO补偿法具有更优的补偿性能，且无需检测电流极性，实现简便。

逆变器中死区时间会带来电流谐波和转矩脉动,从而导致感应电机出现明显振动并增加额外损耗.为减少逆变器死区效应带来的不利影响,提出一种基于高阶扩展状态观测器(high-order extended state observer,HO-ESO)的逆变器死区效应在线补偿方法.首先,对逆变器死区效应进行分析,推导出因死区效应而产生的d、q轴误差电压方程.接着,对传统的基于二阶ESO的死区效应补偿方法进行介绍和分析,由分析结果可知,该方法难以准确估计误差电压,从而导致补偿效果欠佳.进一步,设计一种HO-ESO对误差电压进行估计,并将其补偿到感应电机矢量控制系统中.最后,利用仿真和实验测试对所研究的死区效应补偿方法进行验证,并与传统的基于二阶ESO的死区效应补偿法进行对比.测试结果表明,相较于传统基于二阶ESO的死区效应补偿方法,所研究方法表现出更好的死区效应补偿性能.此外,所研究方法无需检测电流极性,易于实施.