CN107342713A - 一种基于改进滑模观测器的永磁同步电机转子位置检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于改进滑模观测器的永磁同步电机转子位置检测装置及方法，采用二阶广义积分方法代替低通滤波器对反电势信号进行处理。改进滑模观测器基于sigmoid函数观测出等效反电势信号，通过二阶广义积分方法抑制等效反电势中的抖振，避免低通滤波器引起相位滞后，采用归一化正交锁相环根据估计反电势信号估算转子位置信号，并且本改进滑模观测器通过在基频处谐振对反电势信号中含有各次谐波均起到抑制作用。本发明改进滑模观测器结构简单，观测的反电势信号较准确，能够得到高精度的转子位置信息。

Description

一种基于改进滑模观测器的永磁同步电机转子位置检测装置 及方法

技术领域

本发明属于电机控制的技术领域，具体涉及一种基于改进滑模观测器的永磁同步电机转子位置检测装置及方法。

背景技术

永磁同步电机利用永磁体提供励磁，相比于电励磁电机减少了励磁***的损耗，电机的效率及功率密度都得到极大的提高。同时，其克服了直流电机电刷和换向器带来的不利因素，应用范围从最初的军事工业，向航空航天、工业自动化等领域迅速发展。

永磁同步电机由于驱动***的需求，通常都会加入机械传感器来获得转子位置信息，如霍尔传感器、光电编码器等。性能较好的机械传感器虽然检测转子位置的精度很高，但是同时也会存在一些问题，如导致电机体积增大，加工装配成本增加，降低电机运行的可靠性，甚至限制电机在很多特殊场合的应用，不利于其进一步推广。因此，永磁同步电机的无传感器控制策略研究成为了目前的研究热点问题。无传感器控制主要包括零低速控制和中高速控制两个主要研究方面。其中，中高速控制通常采用基波励磁估计法，通过建立永磁同步电机的电压模型或磁链模型等动态模型，来对转子的位置进行估计，此类方法不受凸极效应的影响，算法简单易于实现，是目前使用最广泛的一类方法。

基波励磁估测方法主要包括假定旋转坐标系法、模型参考自适应法、扩展卡尔曼滤波器法、磁链观测器法和滑模观测器法等。其中，大部分方法依赖于模型建立和参数选择的准确性，或存在计算量过大的问题，但滑模观测器具有不受外部干扰和内部参数变化影响的特点，鲁棒性强，响应速度快，因此得到了广泛的应用。然而，滑模观测器存在固有的抖振现象，一般使用低通滤波器对反电势信号做进一步处理，但低通滤波器会使估计的位置信号产生相位滞后，影响检测精度。同时，考虑实际运行中气隙磁场畸变和逆变器非线性会产生谐波，使得反电势波形不理想，位置信号中存在波动。因此，需要设计一种新型滑模观测器来克服以上困难，提高转子位置的检测精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：本发明的目的是克服现有滑模观测器中利用低通滤波器处理反电势信号时引起的相位滞后问题，并考虑谐波引起的反电势畸变问题，提出一种基于二阶广义积分方法的滑模观测器，在代替低通滤波器作用的同时，对反电势中的谐波成分进行抑制，从而得到更准确的转子位置信息。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：基于改进滑模观测器的永磁同步电机转子位置检测装置，包括反电势估计部分，二阶广义积分滤波部分以及归一化正交锁相环，所述反电势估计部分设置四个输入端，分别为两相静止坐标系下的α轴电压u_α、β轴电压u_β、α轴电流i_α和β轴电流i_β，设置两个输出端分别为α轴的反电势等效值以及β轴的反电势等效值所述二阶广义积分滤波部分设置两个输入端为α轴的反电势等效值及β轴的反电势等效值分别与所述反电势估计部分输出端的反电势等效值及反电势等效值相连，并设置两个输出端分别为α轴的反电势估计值以及β轴的反电势估计值所述二阶广义积分滤波部分输出的α轴的反电势估计值与所述归一化正交锁相环的第一个α轴反电势估计值输入和第二个α轴反电势估计值输入相连，所述二阶广义积分滤波部分输出的β轴的反电势估计值与所述归一化正交锁相环的第一个β轴的反电势估计值输入和第二个β轴的反电势估计值输入相连，所述归一化正交锁相环设置两个输出端，分别为转子位置估计值和转子速度估计值

进一步地，所述的反电势估计部分的包括电流观测器部分、sigmoid函数部分、增益部分和减法器部分；

反电势估计部分设置的四路输入分别为α轴电压u_α和β轴电压u_β、α轴电流i_α和β轴电流i_β，其中，电流观测器部分设置两相静止坐标系下的α轴电压u_α输入和β轴电压u_β输入，设置α轴估计电流输出和β轴估计电流输出，电流观测器部分的输出分别作为两个减法器的输入，同时减法器的输入还包括α轴电流i_α和β轴电流i_β，α轴电流i_α与α轴估计电流的差值作为第一个减法器的输出，β轴电流i_β与β轴估计电流的差值作为第二个减法器的输出，两个减法器输出的电流差值经过sigmoid函数部分以及增益部分处理，得到两路输出信号为α轴的反电势等效值以及β轴的反电势等效值即得到反电势估计部分的输出也为α轴的反电势等效值以及β轴的反电势等效值

进一步地，所述的二阶广义积分滤波部分包括四个减法器，两个增益环节，四个乘法器和四个积分器；

二阶广义积分滤波部分的输入与反电势估计部分的输出相连，即二阶广义积分滤波部分的输入为α轴的反电势等效值以及β轴的反电势等效值α轴的反电势等效值作为α相的第一个减法器的输入，与第一个减法器另一个输入α轴的反电势估计值相减，得到α轴反电势误差ε_eα；β轴的反电势等效值作为β相的第一个减法器的输入，与第一个减法器另一个输入β轴的反电势估计值相减，得到β轴反电势误差ε_eβ；反电势误差ε_eα与ε_eβ经过各自的增益部分后，分别作为α相和β相的第二个减法器的输入；同时，α轴的正交反电势估计值与β轴的正交反电势估计值也作为α相和β相的第二个减法器的输入；之后，α相和β相的第二个减法器输出信号与转子速度估计值分别作为α相的第一个乘法器的输入和β相的第一个乘法器的输入，计算得到α相的第一个乘法器的输出x₁和β相的第一个乘法器的输出x′₁；α相和β相的第一个乘法器与其各自的第一个积分器相连，α相第一个积分器的输入为x₁、输出为x₂，β相第一个积分器的输入为x′₁、输出为x′₂；其中，x₂即为α轴的反电势估计值x′₂即为β轴的反电势估计值α相第二个积分器与第一个积分器相连，输入为x₂，输出为x₃，α相第二个积分器的输出与转子速度估计值共同作为α相的第二个乘法器的输入，运算后得到α相的第二个乘法器的输出β相第二个积分器与第一个积分器相连，输入为x′₂，输出为x′₃，β相第二个积分器的输出与转子速度估计值共同作为β相的第二个乘法器的输入，运算后得到β相的第二个乘法器的输出

进一步地，所述的归一化正交锁相环包括归一化环节、三个乘法器、加法器、正弦环节、余弦环节、PI控制环节和积分环节。

归一化正交锁相环设置α轴的反电势估计值和β轴的反电势估计值为输入端，转子位置估计值和转子速度估计值为输出端；α轴的反电势估计值和β轴的反电势估计值分别作为归一化环节的输入和两个乘法器的输入；归一化环节与第三个乘法器相连，归一化环节的输出即作为第三个乘法器的一路输入；余弦环节与α轴的反电势估计值共同作为第一个乘法器的输入，正弦环节与β轴的反电势估计值共同作为第二个乘法器的输入，第一个乘法器和第二个乘法器的输出的负值作为加法器的输入，加法器的输出为ε_f。ε_f作为第三个乘法器的另一路输入，与归一环环节经过乘法器作用输入ε′_f；ε′_f经过PI控制环节后即可输出转子速度估计值再经过积分器即可得到转子位置估计值

本发明还提供基于改进滑模观测器的永磁同步电机转子位置检测方法，包括以下步骤：

步骤(1)基于表贴式永磁同步电机的电流状态方程，构造滑模观测器中的电流观测器，结合sigmoid开关函数，可得到α轴的反电势等效值以及β轴的反电势等效值

步骤(2)对α轴的反电势等效值以及β轴的反电势等效值进行滤波，基于二阶广义积分方法的滤波器，能够对反电势等效值中的抖振进行抑制，并且对其中各次谐波进行抑制，得到α轴的反电势估计值以及β轴的反电势估计值

步骤(3)采用归一化正交锁相环，通过α轴的反电势估计值以及β轴的反电势估计值计算转子的位置估计信号和转速估计信号

本发明的原理是：一种基于改进滑模观测器的永磁同步电机转子位置检测装置，改进的滑模观测器包括反电势估计部分，滤波部分和归一化正交锁相环部分。其中，反电势估计部分的输入为两相静止坐标系下的α轴电压u_α、β轴电压u_β、α轴电流i_α和β轴电流i_β，输出为α轴的反电势等效值以及β轴的反电势等效值此时反电势等效值中抖振明显，并且由于谐波的影响存在畸变；滤波部分主要基于二阶广义积分方法，其输入端与反电势估计部分的输出端相连，输入的信号为反电势估计部分输出的反电势等效值经过二阶广义积分方法分别处理两路信号后，可得到α轴的反电势估计值以及β轴的反电势估计值归一化正交锁相环输入的反电势估计值和分别与余切值和正切值相乘，乘积之和ε_f进行归一化处理后经过PI调节得到转子位置估计值和转子速度估计值本发明涉及一种基于二阶广义积分滤波器的改进滑模观测器方法，用于中高速阶段永磁同步电机的转子位置精确检测。首先，反电势估计部分检测出等效反电势信号，之后采用基于二阶广义积分方法的滤波器代替低通滤波器对等效反电势进行处理，抑制等效反电势信号中的抖振和谐波成分后得到估计反电势信号，最后使用归一化正交锁相环估算转子位置信息。

本发明与现有技术相比的优点在于：

本发明首次提出了使用二阶广义积分器代替低通滤波器的改进滑模观测器。在对反电势等效信号进行处理时能够避免低通滤波器引起的相位滞后问题，位置估算时无需额外的相位补偿环节，抑制抖振效果明显；并且，本发明方法能够通过提取基频信号实现对各次谐波的抑制，避免大量谐波存在引起的反电势畸变，提高了转子位置检测精度，结构简单，无需增加和改变控制***硬件即可以获得较满意的控制性能。

附图说明

图1为改进滑模观测器的结构示意图；

图2为本发明所述位置检测方法的基本流程图；

图3为二阶广义积分器的伯德图；

图4为反电势估计信号对比图；

图5为位置估计信号对比图。

图中附图标记含义为：1为反电势估计部分，2为二阶广义积分滤波部分，3为归一化正交锁相环。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式进一步说明本发明。

具体实施方式一：参见图1说明本实施方式，本方式所述的基于改进滑模观测器的永磁同步电机转子位置检测装置，包括反电势估计部分1，二阶广义积分滤波部分2以及归一化正交锁相环3。

所述反电势估计部分1设置四个输入端，分别为两相静止坐标系下的α轴电压u_α、β轴电压u_β、α轴电流i_α和β轴电流i_β，设置两个输出端分别为α轴的反电势等效值以及β轴的反电势等效值所述二阶广义积分滤波部分2设置两个输入端为α轴的反电势等效值及β轴的反电势等效值分别与所述反电势估计部分1输出端的反电势等效值及反电势等效值相连，并设置两个输出端分别为α轴的反电势估计值以及β轴的反电势估计值所述二阶广义积分滤波部分2输出的α轴的反电势估计值与所述归一化正交锁相环输入的第一个α轴反电势估计值和第二个α轴反电势估计值相连，所述二阶广义积分滤波部分2输出的β轴的反电势估计值与所述归一化正交锁相环3输入的第一个β轴的反电势估计值和第二个β轴的反电势估计值相连，并且所述归一化正交锁相环3设置两个输出端，分别为转子位置估计值和转子速度估计值

具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的基于改进滑模观测器的永磁同步电机转子位置检测装置的进一步限定，所述反电势估计部分1包括电流观测器部分、sigmoid函数部分、增益部分和减法器部分。

反电势估计部分1的设置四路输入分别为α轴电压u_α输入和β轴电压u_β输入、α轴电流i_α和β轴电流i_β。其中，电流观测器部分设置两相静止坐标系下的α轴电压u_α输入和β轴电压u_β输入，设置α轴估计电流输出和β轴估计电流输出。电流检测部分的输出分别作为两个减法器的输入，同时减法器的输入还包括α轴电流i_α和β轴电流i_β。α轴电流i_α与α轴估计电流的差值作为第一个减法器的输出，β轴电流i_β与β轴估计电流的差值作为第二个减法器的输出，两个减法器输出的电流差值经过sigmoid函数部分以及增益部分处理，增益部分的两路输出信号为α轴的反电势等效值以及β轴的反电势等效值即得到反电势估计部分1的输出也为α轴的反电势等效值以及β轴的反电势等效值

具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的基于改进滑模观测器的永磁同步电机转子位置检测装置的进一步限定，所述二阶广义积分滤波部分2包括四个减法器，两个增益环节，四个乘法器和四个积分器。

二阶广义积分滤波部分2的输入与反电势估计部分1的输出相连，即二阶广义积分滤波部分2的输入为α轴的反电势等效值以及β轴的反电势等效值α轴的反电势等效值作为α相的第一个减法器的输入，与第一个减法器另一个输入α轴的反电势估计值相减，得到α轴反电势误差ε_eα；β轴的反电势等效值作为β相的第一个减法器的输入，与第一个减法器另一个输入β轴的反电势估计值相减，得到β轴反电势误差ε_eβ。反电势误差ε_eα与ε_eβ经过各自的增益部分后，分别作为α相和β相的第二个减法器的输入。同时，α轴的正交反电势估计值与β轴的正交反电势估计值也作为α相和β相的第二个减法器的输入。之后，α相和β相的第二个减法器输出信号与转子速度估计值分别作为α相的第一个乘法器的输入和β相的第一个乘法器的输入，计算得到α相的第一个乘法器的输出x₁和β相的第一个乘法器的输出x′₁。α相和β相的第一个乘法器与其各自的第一个积分器相连，α相第一个积分器的输入为x₁、输出为x₂，β相第一个积分器的输入为x′₁、输出为x′₂。其中，x₂即为α轴的反电势估计值x′₂即为β轴的反电势估计值α相第二个积分器与第一个积分器相连，输入为x₂，输出为x₃，α相第二个积分器的输出与转子速度估计值共同作为α相的第二个乘法器的输入，运算后得到α相的第二个乘法器的输出β相第二个积分器与第一个积分器相连，输入为x′₂，输出为x′₃，β相第二个积分器的输出与转子速度估计值共同作为β相的第二个乘法器的输入，运算后得到β相的第二个乘法器的输出

具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一所述的基于改进滑模观测器的永磁同步电机转子位置检测装置的进一步限定，所述归一化正交锁相环3包括归一化环节、三个乘法器、加法器、正弦环节、余弦环节、PI控制环节和积分环节。

归一化正交锁相环3设置α轴的反电势估计值和β轴的反电势估计值为输入端，转子位置估计值和转子速度估计值为输出端。α轴的反电势估计值和β轴的反电势估计值分别作为归一化环节的输入和两个乘法器的输入。归一化环节与第三个乘法器相连，归一化环节的输出即作为第三个乘法器的一路输入。余弦环节与α轴的反电势估计值共同作为第一个乘法器的输入，正弦环节与β轴的反电势估计值共同作为第二个乘法器的输入，第一个乘法器和第二个乘法器的输出的负值作为加法器的输入，加法器的输出为ε_f。ε_f作为第三个乘法器的另一路输入，与归一环环节经过乘法器作用输入ε′_f。ε′_f经过PI控制环节后即可输出转子速度估计值再经过积分器即可得到转子位置估计值

具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一所述的基于改进滑模观测器的永磁同步电机转子位置检测装置实现转子位置检测方法，结合附图1和附图2对本方法进行详细说明。

步骤1，根据反电势估计部分设置的四路输入α轴电压u_α和β轴电压u_β、α轴电流i_α和β轴电流i_β，构造电流观测器：

式中，为α轴估计电流，为β轴估计电流，R_S为定子等效电阻，L_S为定子等效电感，k_s为滑模观测器的增益，sig为sigmoid函数。

步骤2，将α轴电流i_α和β轴电流i_β与步骤1中电流观测器观测到的α轴估计电流和β轴估计电流分别作差，得到α轴电流误差值和β轴电流误差值

步骤3，α轴电流误差值和β轴电流误差值经过sigmoid函数并乘以滑模增益系数k_s后，即可得到反电势等效值：

式中，为α轴反电势等效值，为β轴反电势等效值。

步骤4，α轴的反电势等效值和β轴的反电势等效值分别经过α相的二阶广义积分器和β相的二阶广义积分器后，可以抑制等效反电势中的抖振和谐波影响，得到α轴的反电势估计值和β轴的反电势估计值

参考图1中二阶广义积分器的结构，以α轴为例，可以得到：

式中，ε_eα为反电势差值，x₁、x₂、x₃为中间变量，为速度估计值，k为二阶广义积分增益系数，为α轴正交反电势估计值。

反电势估计值可以表示为：

由上式可以得到二阶广义积分器的传递函数为：

参考图3可知，二阶广义积分器在指定频率处谐振，能够跟踪反电势的基频信号且不会引起相位滞后。

α相和β相的反电势等效值可以表示为：

式中，A₀为反电势基波幅值，ω₀为反电势基波角频率，A_6k±1为第6k±1次谐波幅值，ω_6k±1为第6k±1次谐波角频率，n₀、n₁为其他干扰信号。

经过二阶广义积分器处理过的α相和β相的反电势估计值可以表示为：

式中，n′₁、n′₂为处理后的反电势信号中的干扰及谐波的总和。

步骤5，α轴的反电势估计值和β轴的反电势估计值中包含转子位置和速度信息，归一化正交锁相环对其处理可以得到较准确的转子位置估计值和转子速度估计值

参考附图1，归一化正交锁相环的鉴相器部分的输出为：

归一化正交锁相环的传递函数为：

式中，k_p为比例增益，k_i为积分增益。

步骤6，为了验证本发明提出的基于改进滑模观测器的永磁同步电机转子位置检测方法的有效性，构建了***仿真模型，仿真结果如附图4和附图5所示，从附图4可以看出使用二阶广义积分器对反电势等效信号进行处理，可以起到明显的抖振抑制作用，并且对其中的谐波成分也有明显的抑制效果。从附图5可以看出，使用改进滑模观测器检测的转子位置信号，位置信号波形更加平滑且相比于使用低通滤波器时相位检测更加准确。

本发明可以作为一种新型的基于改进滑模观测器永磁同步电机转子位置检测方法，改进滑模观测器采用基于二阶广义积分器代替低通滤波器。首先能够起到很好的抖振抑制效果，其次能够改善低通滤波器引起的相位滞后问题，最后可以对反电势信号中的谐波成分进行滤除。改进滑模观测器结构简单，不需要提供额外的硬件支持，提高了永磁同步电机的位置检测精度。

本发明未详细阐述部分属于本领域公知技术。

Claims (5)

1.基于改进滑模观测器的永磁同步电机转子位置检测装置，其特征在于：包括反电势估计部分(1)，二阶广义积分滤波部分(2)以及归一化正交锁相环(3)，所述反电势估计部分(1)设置四个输入端，分别为两相静止坐标系下的α轴电压u_α、β轴电压u_β、α轴电流i_α和β轴电流i_β，设置两个输出端分别为α轴的反电势等效值以及β轴的反电势等效值所述二阶广义积分滤波部分(2)设置两个输入端为α轴的反电势等效值及β轴的反电势等效值分别与所述反电势估计部分(1)输出端的反电势等效值及反电势等效值相连，并设置两个输出端分别为α轴的反电势估计值以及β轴的反电势估计值所述二阶广义积分滤波部分(2)输出的α轴的反电势估计值与所述归一化正交锁相环(3)的第一个α轴反电势估计值输入和第二个α轴反电势估计值输入相连，所述二阶广义积分滤波部分(2)输出的β轴的反电势估计值与所述归一化正交锁相环(3)的第一个β轴的反电势估计值输入和第二个β轴的反电势估计值输入相连，所述归一化正交锁相环(3)设置两个输出端，分别为转子位置估计值和转子速度估计值

2.根据权利要求1所述的基于改进滑模观测器的永磁同步电机转子位置检测装置，其特征在于：所述的反电势估计部分(1)的包括电流观测器部分、sigmoid函数部分、增益部分和减法器部分；

反电势估计部分(1)设置的四路输入分别为α轴电压u_α和β轴电压u_β、α轴电流i_α和β轴电流i_β，其中，电流观测器部分设置两相静止坐标系下的α轴电压u_α输入和β轴电压u_β输入，设置α轴估计电流输出和β轴估计电流输出，电流观测器部分的输出分别作为两个减法器的输入，同时减法器的输入还包括α轴电流i_α和β轴电流i_β，α轴电流i_α与α轴估计电流的差值作为第一个减法器的输出，β轴电流i_β与β轴估计电流的差值作为第二个减法器的输出，两个减法器输出的电流差值经过sigmoid函数部分以及增益部分处理，得到两路输出信号为α轴的反电势等效值以及β轴的反电势等效值即反电势估计部分(1)的输出也为α轴的反电势等效值以及β轴的反电势等效值

3.根据权利要求1所述的基于改进滑模观测器的永磁同步电机转子位置检测装置，其特征在于：所述的二阶广义积分滤波部分(2)包括四个减法器，两个增益环节，四个乘法器和四个积分器；

二阶广义积分滤波部分(2)的输入与反电势估计部分(1)的输出相连，即二阶广义积分滤波部分(2)的输入为α轴的反电势等效值以及β轴的反电势等效值α轴的反电势等效值作为α相的第一个减法器的输入，与第一个减法器另一个输入α轴的反电势估计值相减，得到α轴反电势误差ε_eα；β轴的反电势等效值作为β相的第一个减法器的输入，与第一个减法器另一个输入β轴的反电势估计值相减，得到β轴反电势误差ε_eβ；反电势误差ε_eα与ε_eβ经过各自的增益部分后，分别作为α相和β相的第二个减法器的输入；同时，α轴的正交反电势估计值与β轴的正交反电势估计值也分别作为α相和β相的第二个减法器的输入；之后，α相和β相的第二个减法器输出信号与转子速度估计值分别作为α相的第一个乘法器的输入和β相的第一个乘法器的输入，计算得到α相的第一个乘法器的输出x₁和β相的第一个乘法器的输出x′₁；α相和β相的第一个乘法器与其各自的第一个积分器相连，α相第一个积分器的输入为x₁、输出为x₂，β相第一个积分器的输入为x′₁、输出为x′₂；其中，x₂即为α轴的反电势估计值x′₂即为β轴的反电势估计值α相第二个积分器与第一个积分器相连，输入为x₂，输出为x₃，α相第二个积分器的输出与转子速度估计值共同作为α相的第二个乘法器的输入，运算后得到α相的第二个乘法器的输出β相第二个积分器与第一个积分器相连，输入为x′₂，输出为x′₃，β相第二个积分器的输出与转子速度估计值共同作为β相的第二个乘法器的输入，运算后得到β相的第二个乘法器的输出

4.根据权利要求1所述的基于改进滑模观测器的永磁同步电机转子位置检测装置，其特征在于：所述的归一化正交锁相环(3)包括归一化环节、三个乘法器、加法器、正弦环节、余弦环节、PI控制环节和积分环节；

归一化正交锁相环(3)设置α轴的反电势估计值和β轴的反电势估计值为输入端，转子位置估计值和转子速度估计值为输出端；α轴的反电势估计值和β轴的反电势估计值分别作为归一化环节的输入和两个乘法器的输入；归一化环节与第三个乘法器相连，归一化环节的输出即作为第三个乘法器的一路输入；余弦环节与α轴的反电势估计值共同作为第一个乘法器的输入，正弦环节与β轴的反电势估计值共同作为第二个乘法器的输入，第一个乘法器和第二个乘法器的输出的负值作为加法器的输入，加法器的输出为ε_f，ε_f作为第三个乘法器的另一路输入，与归一环环节经过乘法器作用输入ε′_f；ε′_f经过PI控制环节后即可输出转子速度估计值再经过积分器即可得到转子位置估计值

5.基于改进滑模观测器的永磁同步电机转子位置检测方法，利用权利要求1所述的基于改进滑模观测器的永磁同步电机转子位置检测装置，其特征在于：包括以下步骤：

步骤(1)基于表贴式永磁同步电机的电流状态方程，构造滑模观测器中的电流观测器，结合sigmoid开关函数，可得到α轴的反电势等效值以及β轴的反电势等效值

步骤(2)对α轴的反电势等效值以及β轴的反电势等效值进行滤波，基于二阶广义积分方法的滤波器，能够对反电势等效值中的抖振进行抑制，并且对其中各次谐波进行抑制，得到α轴的反电势估计值以及β轴的反电势估计值

步骤(3)采用归一化正交锁相环，通过α轴的反电势估计值以及β轴的反电势估计值计算转子的位置估计信号和转速估计信号