圖3.18為永磁馬達無感測速度控制的方塊圖。控制的架構與第二章中的架構相同，
但調變三相的電流命令的霍爾感測器訊號H 、a H 與b H 以c e 、a1 e 與b1 e 取代，估測轉c1 子角度θˆe微分後經過濾波得到估測轉速 ˆωr。馬達端電壓的訊號以電流控制器所產生的 電壓命令取代電壓感測器的回授訊號，如此在實現時可節省電壓感測器以及濾波放大 電路的使用。
Phase Current Command Modulators
Back-EMF Function Generator Controllers *
va
Sensorless Rotor Position and Speed Estimation Algorithm
d dt
圖3.18 無感測速度控制的系統架構方塊圖
圖3.19為無感測速度控制對於由(0 rpm)至高速(4000 rpm)的斜波命令情形下，
(a)λ=1(b)λ=0.75的模擬結果，圖中顯示，在加速時會有較大的轉子角度估測誤差，進 而使得速度估測的誤差也較大，當穩態 λ=0.75 轉速估測效能明顯優於 λ=1 。圖 3.20 為 無 感 測 速 度 控 制 對 於 由 (0 rpm) 至 高 速 (4000 rpm) 步 階 命 令 情 形 下 ， (a)λ=1(b)λ=0.75的模擬結果，由圖可知與之前相同結果。無感測正反轉速度控制的模 擬如圖3.21，當 λ=1 時在轉速變換瞬間，振盪情形較 λ=0.75 時為嚴重。圖3.22為 馬達由靜止啟動加速至500 rpm的模擬，由於無感演算法本身的閉迴路誤差修正機制，
雖然啟動時估測角度的初始值與實際的轉子角度並不一致，啟動後估測誤差仍會逐漸 收斂[15]。
Rotor Position (degree)
Rotor Position Estimation
Error (degree)
Speed (rpm)
Speed Estimation
Error (rpm)
(a)
Rotor Position (degree)
Rotor Position Estimation
Error (degree)
Speed (rpm)
Speed Estimation
Error (rpm)
(b)
圖3.19 由低速至高速斜波命令無感測速度控制(a)λ=1(b)λ=0.75之速度響應
Rotor Position (degree)
Rotor Position Estimation
Error (degree)
Speed (rpm)
Speed Estimation
Error (rpm)
(a)
Rotor Position (degree)
Rotor Position Estimation
Error (degree)
Speed (rpm)
Speed Estimation
Error (rpm)
(b)
圖3.20 由低速至高速步階命令無感測速度控制(a)λ=1(b)λ=0.75之速度響應
Rotor Position (degree)
Rotor Position Estimation
Error (degree)
Speed (rpm)
Speed Estimation
Error (rpm)
(a)
Rotor Position (degree)
Rotor Position Estimation
Error (degree)
Speed (rpm)
Speed Estimation
Error (rpm)
(b)
圖3.21 無感測正反轉速度控制(a)λ=1(b)λ=0.75之速度響應
Rotor Position (degree)
Rotor Position Estimation
Error (degree)
Speed (rpm)
Speed Estimation
Error (rpm)
圖3.22 無感測啟動，由靜止到500 rpm
3.5 總結
由之前的分析可知，新型無感測轉子角度估測演算法，對於迴授訊號的雜訊或數 位化運算的量化誤差所造成的暫時角度估測誤差，具有閉迴路修正的機制，使誤差能 漸漸收斂；而對於馬達參數以及迴授訊號的靜態誤差又可分成兩類，第一類不會影響 三相的對稱性，如馬達參數誤差以及迴授訊號三相有相同誤差，此一類的角度估測誤 差並不會因調整λ 而改變，因此與原本的無感測角度估測演算法有相同結果；第二類 則會使得三相變得不對稱，包括定子線圈三相不完全相同及迴授訊號的誤差三相不一 樣，此一類的角度估測誤差，其中常數誤差仍然不受影響，而與馬達電機頻率同頻率 以及兩倍於馬達電機頻率的振盪誤差皆會受到λ 的影響，當 λ 值較小時，非常數誤差 振盪幅度也較小，使轉子角度估測結果較佳，而由於轉速估測是將估測的角度微分，
因此較平穩的轉子角度估測結果也會使轉速估測較準確。