1.永磁同步电机准无传感器位置伺服控制装置，其特征是：包括PI调节器（3）、IPark变换模块（4）、空间矢量调制模块（5）、三相逆变器（6）、永磁同步电机（12）、HALL（15）、准无传感器控制模块（14）、第三减法器、第四减法器、第五减法器和位置/速度一体化控制器（13）；所述HALL（15）为HALL传感器；

所述HALL（15）设置在永磁同步电机（12）本体上，永磁同步电机（12）工作时，通过HALL（15）输出离散的HALL位置信号所述准无传感器控制模块（14）接受离散的HALL位置信号 q轴电压给定uq和d轴电压给定ud，经准无传感器控制模块（14）运算后，输出实际的转子位置信号θm、实际的d轴电流信号id、实际的q轴电流信号iq和永磁同步电机（12）的负载力矩TL；

*

所述第五减法器接受给定位置信号θm 和转子位置信号θm，并对两者作差运算输出*位置误差信号θm-θm；

*

所述位置/速度一体化控制器（13）接受位置误差信号θm-θm、实际的q轴电流信号iq和负载力矩TL，经运算输出永磁同步电机（12）的给定的q轴电流信号所述第三减法器接受给定的q轴电流信号 和实际的q轴电流信号iq，并对两者作差运算输出q轴电流的误差信号所述第四减法器接受给定的d轴电流信号 和实际的d轴电流信号id，并对两者作差运算输出d轴电流的误差信号

所述PI调节器（3）分别接受d轴电流的误差信号 和q轴电流的误差信号并经运算分别输出q轴电压给定uq和d轴电压给定ud；

所述IPark变换模块（4）接受q轴电压给定uq和d轴电压给定ud，经运算输出静止两相坐标系下的电压分量uα和电压分量uβ；

所述空间矢量调制模块（5）接受静止两相坐标系下的电压分量uα和电压分量uβ输入，经运算输出三相逆变器（6）的六路控制信号；

所述三相逆变器（6）接受空间矢量调制模块（5）输出的六路控制信号，驱动永磁同步电机（12）运行。

2.根据权利要求1所述永磁同步电机准无传感器位置伺服控制装置，其特征是：位置/速度一体化控制器（13）的实现方法如下；

第一步，获得电机的运动方程为：

第二步，取系统的状态变量：

结合式（1）、式（2）得：

第三步，令 F=-TL/J，则永磁同步电机位置伺服系统的状态方程为：第四步，取类似PD调节器的滑模面设计为：

s=c1x1+c2x2 （5）

第五步，选取控制律：

第六步，得交轴电流的控制函数为：

所述 为给定的q轴电流信号，

根据以上公式就可实现位置/速度的一体化控制；

所述Te为永磁同步电机（12）的输出转矩，J为电机惯量，P为电机极对数，Ψa为永磁体磁链，c1和c1为常数。

3.根据权利要求1所述永磁同步电机准无传感器位置伺服控制装置，其特征是：准无传感器控制模块(14)由相互信号连接的相电流重构模块(16)和全维观测器转子位置信息估算模块(17)组成；所述全维观测器转子位置信息估算模块(17)接受实际的q轴电流信号iq和离散的HALL位置信号 所述全维观测器转子位置信息估算模块(17)输出实际的转子位置信号θm、负载力矩TL和永磁同步电机(12)的实际速度ωm；所述相电流重 构模块(16)接受实际速度ωm、q轴电压给定uq和d轴电压给定ud；所述相电流重构模块(16)输出实际的d轴电流信号id、实际的q轴电流信号iq；

所述相电流重构模块(16)的实现方法如下：

所述La、Φa、Ra分别为永磁同步电机(12)的电感、磁链和电阻；

所述全维观测器转子位置信息算法估算模块(17)的实现方法如下：同样由电机学原理知，永磁同步电机(12)的运动学方程为：Jdωm/dt+Bmωm+TL＝Te (12)dθm/dt＝ωm (13)所述Bm为粘性阻尼系数；

因为控制器的采样频率远远高于扰动转矩的变化时间，所以负载扰动转矩作为一个状态变量，可假定它是一个恒值，即负载扰动转矩对时间的微分为零；

设：

dTL/dt＝0 (14)由(12)和(13)得电机的动力学状态方程式:

其中，

C=[1 0 0]，u＝Te，y=θm；

式(15)的输入变量为输出转矩Te，状态变量为机械角位置(为输出实际的转子位置信号θm)、机械角速度(为实际速度ωm)和负载扰动转矩(为负载力矩TL)，输出变量为机械角位置(为输出实际的转子位置信号θm)；

式(5)可写为式(16)：

由动力学状态等式(15)，可建立一个全维状态观测器，见式(17)：T

其中， 为被估计的状态变量，K＝[k1 k2 k3] 为状态反馈增益阵；

由(15)-(16)得：

其中， 为观测误差；其特征方程为：

3 2

det[sI-(A-KC)]＝s+(k1+Bm/J)s+(k2+k1Bm/J)s-k3/J＝0 (19)选择适当的K，使(A-KC)有稳定、适当的特征值， 时，与x(t)、u(t)和 无关；

与 无关；

根据指定的期望极点α、β、γ，则观测器的期望特征多项式为：

3 2

s-(α+β+γ)s+(αβ+βγ+γα)s-αβγ＝0 (20)由(19)和(20)得：

假设Bm＝0，且α＝β＝γ，则式(21)可改写成：式(17)可改写成：

即：

根据系统期望的特性，选择极点所在的位置，按照式(24)构造观测器，即可观测出负载力矩TL、永磁同步电机(12)的实际速度ωm和永磁同步电机(12)实际的转子位置信号θm的值。

4.一种永磁同步电机准无传感器位置伺服控制方法，其特征是：a、永磁同步电机（12）开始工作，永磁同步电机（12）的电机轴旋转后，通过HALL（15）向准无传感器控制模块（14）输出离散的HALL位置信号b、准无传感器控制模块（14）接收到HALL（15）的离散的HALL位置信号 以及PI调节器（3）的q轴电压给定uq和d轴电压给定ud，并将离散的HALL位置信号 q轴电压给定uq和d轴电压给定ud进行运算，运算后得出实际的转子位置信号θm、实际的d轴电流信号id、实际的q轴电流信号iq和永磁同步电机（12）的负载力矩TL；准无传感器控制模块（14）向第五减法器输出实际的转子位置信号θm，向位置/速度一体化控制器（13）输出实际的q轴电流信号iq和负载力矩TL，向第三减法器输出实际的q轴电流信号iq，向第四减法器输出实际的d轴电流信号id，向IPark变换模块（4）输出实际的转子位置信号θm；

*

c、通过上位机系统，给第五减法器输入给定的位置信号θm，再通过准无传感器控制*模块（14）接收到实际的转子位置信号θm；第五减法器再将给定的位置信号θm 和实际的 *转子位置信号θm进行作差运算，得出位置误差信号θm-θm；第五减法器将位置误差信号*θm-θm输出给位置/速度一体化控制器（13）；

*

d、位置/速度一体化控制器（13）接收到第五减法器输出的位置误差信号θm-θm、准无传感器控制模块（14）输出的实际的q轴电流信号iq和负载力矩TL；经位置/速度一体化控制器（13）运算后得出永磁同步电机（12）的给定的q轴电流信号 位置/速度一体化控制器（13）向第三减法器输出给定的q轴电流信号e、第三减法器接收位置/速度一体化控制器（13）输出的给定的q轴电流信号 以及准无传感器控制模块（14）输出的实际的q轴电流信号iq；第三减法器对给定的q轴电流信号 和实际的q轴电流信号iq进行运算后得出q轴电流的误差信号 第三减法器向PI调节器（3）输出q轴电流的误差信号

f、第四减法器系接收系统给定的d轴电流信号 以及准无传感器控制模块（14）输出的实际的d轴电流信号id；第四减法器将给定的d轴电流信号 以及实际的d轴电流信号id进行作差运算后，得出d轴电流的误差信号 第四减法器向PI调节器（3）输出d轴电流的误差信号g、PI调节器（3）接收第三减法器输出的q轴电流的误差信号 以及第四减法器输出的d轴电流的误差信号 经过PI调节器（3）的运算后，得到q轴电压给定uq和d轴电压给定ud；PI调节器（3）向IPark变换模块（4）输出q轴电压给定uq和d轴电压给定ud；

h、IPark变换模块（4）分别接收到PI调节器（3）输出的q轴电压给定uq和d轴电压给定ud，以及准无传感器控制模块（14）输出的实际的转子位置信号θm；经过IPark变换模块（4）的运算后得出静止两相坐标系下的电压分量uα和电压分量uβ；IPark变换模块（4）向空间矢量调制模块（5）输出静止两相坐标系下的电压分量uα和电压分量uβ；

i、空间矢量调制模块（5）接收到IPark变换模块（4）输出的静止两相坐标系下的电压分量uα和电压分量uβ；经空间矢量调制模块（5）运算后得出三相逆变器（6）的六路控制信号；空间矢量调制模块（5）向三相逆变器6输出三相逆变器（6）的六路控制信号；

j、三相逆变器（6）接收到空间矢量调制模块（5）输出的三相逆变器（6）的六路控制信号，并通过三相逆变器（6）的六路控制信号驱动永磁同步电机（12）的运行。