题目：基于滑模观测器的高速永磁电机无位置传感器控制研究

        采用磁悬浮轴承的高速永磁同步电机凭借体积小、能量密度高、转矩脉动小、控制精度高等优点，正在得到越来越广泛的应用。永磁同步电机的控制过程需要转子位置信号，过去经常采用位置传感器来检测转子位置信号，这样不仅使电机自身的结构复杂，而且由于电磁干扰的影响，降低了电机整体的可靠性。本文采用了基于滑模观测器的无位置传感器的矢量控制方法，该方法对于电机的参数变化和外部干扰有较强的鲁棒性，可以实现大范围的平滑调速。

        本文主要进行了以下三个方面的研究：

    1) 介绍了磁悬浮永磁同步电机的结构特点和矢量控制方法，给出了其数学模型和运行原理，为以后的研究工作提供了理论基础。

    2) 针对传统滑模观测器算法存在的固有抖振影响观测精度等问题，通过使用Sigmoid函数来取代传统的滑模观测器中的Sign函数作为开关函数，设计了一种新型的滑模观测器，并通过李雅普诺夫稳定性定理确保其稳定性。以永磁同步电机为对象进行的仿真和物理实验结果表明：基于Sigmoid函数的新型滑模观测器可以大幅削弱传统的滑模观测器存在的严重抖振现象，能够实现对高速永磁同步电机的转速和转子位置较为精确的估计，实现大范围调速。

    3) 完成整个电机控制系统的软硬件设计实现，介绍了电流采样电路、主控电路和功率驱动电路的设计，控制系统以DSP为核心，以4kW混合磁轴承永磁同步电机为实验平台，在CCS开发环境下进行电机升速实验，实验结果表明了设计的正确性。