近年来，许多专家学者在致力于滑模变结构控制的探讨,而且将其与永磁同步电机无速度传感器技术放在一起研讨，取得了显著性的成果。目前,对转子角度和位置进行估算的状态观测器主要有三种：滑模观测器、观测器和全阶自适应状态观测器。状态观测器的本质就是经由成立状态观测器方程,使状态观测器方程的输出与实际测量到的和状态观测器输出等效的量进行做差,利用这个差值校正观测器方程得到的状态轨迹,进而利用状态方程中的数值得到估计的转子速度与位置。观测器分为两种：基本观测器和扩展观测器，两种观测器适用的系统不同，基本观测器在线性时不变系统中用的较多，而扩展观测器在线性时不变确定性系统用的较为频繁。观测器是将转子转速看作状态变量，同时观测转速和磁链。这种观测器在高速时能够很好的观测到转速和磁链信息，但是在低速时受到其非线性观测能力较弱的限制观测的效果就不是很理想。滑模观测器是先要定义一个超平面,当系统的输出快要接近超平面时，通过使用切换函数将系统强制切换到超平面上,让系统最后稳定在超平面。进而达到稳定系统的目的。滑模控制有诸多优点，例如结构简单，动态响应好且鲁棒性强。但是其缺点也是显而易见的，就是由于切换函数导致的非线性抖动，虽然现在采取积分补偿等方法来去除抖动，但在去除抖动的同时依然保持其鲁棒性和收敛速度仍是一个急需科学家深究的命题。

1。2 交流同步电机简介及其研究价值

  交流同步电动机具有一个很重要的特性，那就是转子转速跟电源频率有着某种特定的比例关系，正是基于这种特性，被普遍运用在电子设备仪表、办公用品等领域。同步电机属于交流电机，定子绕组与异步电动机相同。同步电动机具有一个明显的好处,就是可以改变励磁来调整它的功率因数,可使功率因数提升至。现将交流同步电机与异步电机以及直流电机进行对比,从中可以看出同步电机相比于异步电机和直流电机有哪些明显的优点。

 1。2。1 交流同步电机与异步电机调速的比较

表1。1 交流同步电机与异步电机的技术性能比较

参数 异步电机 同步电机

额定功率/KW 6000 6000

电机功率因数cosϕ 0。89 1

相对激磁功率 0 10％

电网输入功率因数cosϕ 0。67 0。85

相对定子重量 116％ 100％

相对转子重量 109％ 100％

磁通变化常数/ms 3。05 0。355

转速n/(r/min) 60/120 60/120

相对转动惯量 134％ 100％

效率η 0。939 0。955

1)功率因数

同步电机可以通过独立的转子励磁系统使得功率因数保持在1。0，即cosϕ=1。但是异步电机的励磁功率只能经由定子端获取,因而,异步电机的定子端电流总是是落后的。故不能保证功率因数为1。0,一般异步电机的功率因数是在0。8左右。提高异步电机的功率因数方法主要有两种,一种是使异步电机的漏抗下降,但这种方案又使得电流的谐波含量获得提高,这样会进一步降低电机的功率因数；另一种方法是减少异步电机的磁通密度,但是这种方法受到电机材料设计的限制。因此,当前现阶段提高异步电动机功率因数是一个很难完成的科学任务。