异步电机无速度传感器控制仿真。 全部采用sfunction搭建。 可以赠送有速度传感器控制。 图片为正反转转速零穿波形。

异步电机玩无速度传感器控制这事儿，说难不难说简单也不简单。最近在Simulink里用S-function搭了个全自主的仿真模型，连转速环都没装编码器，全靠算法硬怼。先给大伙儿看看最刺激的部分——电机正反转时转速过零的波形，那条蓝色曲线愣是没出现跳崖式下跌，稳稳当当地穿了零点（此处应有配图）。

搞无传感器控制最核心的就是磁链观测器。咱在S-function里写了段带电压补偿的电流模型，核心代码就十几行：

function flux_observer(u, i, Ts)
    persistent psi_r;
    if isempty(psi_r)
        psi_r = [0; 0];
    end
    Lm = 0.18; Tr = 0.032;
    beta = Lm/Tr;
    A = [-1/Tr, -we; 
          we, -1/Tr];
    B = [beta, 0;
          0, beta];
    psi_dot = A*psi_r + B*i(1:2);
    psi_r = psi_r + Ts*psi_dot + 0.5*(u(1:2) - Rs*i(1:2))*Ts; // 电压补偿项
end

这里边有个坑——定子电阻Rs随温度漂移会影响观测精度。解决办法是给磁链观测器叠了个模型参考自适应层，就像给算法穿了件冲锋衣。自适应律的实现特别像在玩扫雷游戏：

k_p = 0.3; k_i = 2.5;
epsilon = (psi_alpha_obs*i_beta - psi_beta_obs*i_alpha) - (psi_alpha_mod*i_beta - psi_beta_mod*i_alpha);
d_we = k_p*epsilon + k_i*integral(epsilon);

调这两个增益参数时，差点把鼠标右键按出火星子。后来发现当负载突变时，把积分项系数降到理论值的70%反而能让转速估计更稳，这经验值现在想起来都觉得魔幻。

异步电机无速度传感器控制仿真。 全部采用sfunction搭建。 可以赠送有速度传感器控制。 图片为正反转转速零穿波形。

顺手做的有传感器版本反倒成了对照组玩具。在速度环里塞了个理想编码器模型，结果发现在低速段（<5%额定转速）时，无传感器版的转矩脉动居然比有传感器的还小0.8N·m。猜测可能是省去了物理传感器的量化误差，就像用软尺代替硬尺子量曲线，反而更贴合实际。

波形图里那个完美的零穿轨迹，其实是把转子磁场定向玩出花了。当检测到q轴电流反向时，转速估计器会主动注入高频脉动来突破静摩擦区，这招比直接加大滑模增益温柔得多。有个特别骚的操作——在过零瞬间临时切换到电流模型开环，0.1ms后再切回闭环，完美躲过了观测器发散期。

跑完仿真最大的收获：别迷信论文里的参数，实际调试时把定子电阻标定误差控制在3%以内，比折腾什么高级观测算法都管用。下次打算在S-function里塞个在线参数辨识模块，让模型自己学会调电阻值，估计又能挖个新坑出来折腾了。