永磁同步电动机调速系统的离散滑模控制
2012-07-20杨朋松孙秀霞董文瀚赵云雨
微特电机 2012年1期
杨朋松,孙秀霞,董文瀚,孙 彪,赵云雨
(1.空军工程大学,陕西西安710038;2.94136部队,宁夏银川750000)
0 引 言
由于以永磁同步电动机(以下简称PMSM)为执行部件的高性能调速系统容易受系统参数变化和外界干扰的影响,因此难以采用PID方法实现满意的调速和定位性能[1]。滑模变结构控制是一种鲁棒控制方法,它的滑动模态物理实现简单,且使系统在受到摄动及外干扰时均具有不变性[2]。滑模变结构控制理论在PMSM控制系统中的应用引起了人们的广泛关注,并取得了不少研究成果[3-6]。
随着计算机控制技术和PMSM在工业领域的广泛应用,研究离散滑模控制技术及其在PMSM中的应用显得极其必要。然而,离散滑模控制技术在PMSM控制系统中的应用研究相对较少。文献[7]设计基于内模控制和离散时间趋近律控制的PMSM传动系统,消弱了系统性能对电机模型精度的敏感性,达到了较好的传动性能。文献[8]提出了离散积分趋近律变结构控制策略,并应用于PMSM位置伺服系统,在电机内部参数摄动和外部参数扰动下,该控制策略提高了系统的鲁棒性,实现了精确跟踪并且提高了系统动态性能。然而文献[7]和文献[8]所设计的离散滑模控制器均存在不同程度的抖振,这对机电系统十分有害。
本文提出了一种新的离散滑模控制方法,并应用于PMSM调速系统之中,实现了良好的速度跟踪能力和对电机参数摄动及外干扰的强鲁棒性。通过引入幂次函数,消除了系统的抖振;通过引入一步延时干扰估计实现对干扰的补偿。……
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