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

An Online Compensation Method for Inverter Dead-Time Effect in Induction Motor Drive Systems Based on High-Order Extended State Observer

张士强葛兴来左运王惠民常玉林春旭 · 中国电机工程学报 · 2025年5月 · Vol.45

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。

解读: 该高阶扩展状态观测器死区补偿技术对阳光电源电动汽车驱动产品线具有直接应用价值。死区效应是逆变器固有问题，在ST储能变流器、SG光伏逆变器及电机驱动系统中普遍存在，导致电流谐波、转矩脉动和系统损耗增加。所提HO-ESO方法无需电流极性检测即可实现在线补偿，相比传统二阶ESO具有更高估计精度，可直接集成...